JP2899559B2 - Multi-level fluid fuel air bag inflator - Google Patents

Multi-level fluid fuel air bag inflator

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】本願は、１９９４年５月３１日付けで出願
された米国特許願第０８／２５２，０３６号の一部継続
出願である１９９４年１１月１５日付けで出願された米
国特許願第０８／３３９，６０３号の一部継続出願であ
る。これらの同時継続出願は両者ともに本明細書に援用
して本明細書の一部とするものであり、本明細書に以後
具体的に記載されている部分に限定されない。No. 08 / 252,036, filed on May 31, 1994, which is a continuation-in-part of US patent application Ser. / 339,603 is a continuation-in-part application. Both of these co-pending applications are hereby incorporated by reference into this specification and are not limited to those portions specifically described herein.

【０００２】本発明は一般に、個々の膨脹式拘束装置の
膨脹式車両乗員拘束装置のような膨脹式装置を膨脹させ
る場合に用いられる通常インフレーターと呼称される装
置に関する。The present invention generally relates to devices commonly referred to as inflators for use in inflating an inflatable device, such as an inflatable vehicle occupant restraint of an individual inflatable restraint device.

【０００３】万一衝突した場合に、膨脹式拘束装置例え
ばエアーバッグで自動車の乗員を保護するのに用いる各
種の装置が当該技術分野で知られている。さらに、エア
ーバッグの膨脹が例えば車両の減速および乗員のシート
ベルトの使用のような要因に基づいて調節される各種の
膨脹式拘束装置が提案されている。Various devices are known in the art for use in protecting a vehicle occupant with an inflatable restraint system, such as an air bag, in the event of a collision. In addition, various inflatable restraints have been proposed in which inflation of the airbag is adjusted based on factors such as, for example, vehicle deceleration and occupant seat belt usage.

【０００４】例えば米国特許第５，３２３，２４３号
は、乗員拘束装置で使用される乗員感知装置を開示して
いる。その開示された乗員感知装置はむしろ、車両の助
手席（ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ｓｅａｔ）を監視して助手
席上の物体の存在、位置および重量を検出する。その検
出値に応答してエアーバッグの膨脹を制御するよう制御
アルゴリズムが実行される。For example, US Pat. No. 5,323,243 discloses an occupant sensing device for use in an occupant restraint. Rather, the disclosed occupant sensing device monitors the passenger seat of the vehicle to detect the presence, location and weight of objects on the passenger seat. A control algorithm is executed to control the inflation of the airbag in response to the detected value.

【０００５】米国特許第５，０７４，５８３号は、助手
のサイズと姿勢のみならず、座席の位置に対する助手の
着席状態、リクライニング角度を検出する着席状態セン
サを備えた自動車用エアーバッグ装置を開示している。
そのエアーバッグは助手の着席状態にしたがって作動
し、その膨脹したバッグは乗員と最適に接触する。US Pat. No. 5,074,583 discloses an airbag apparatus for an automobile having a seating state sensor for detecting not only the size and posture of the assistant but also the seating state and reclining angle of the assistant with respect to the position of the seat. doing.
The airbag operates according to the passenger's seating status, and the inflated bag makes optimal contact with the occupant.

【０００６】さらに、膨脹式拘束装置に使用するエアー
バッグを膨脹させる多種のインフレーター装置が当該技
術分野で開示されている。１種類のインフレーター装置
は、エアーバッグを膨脹させるために選択的に放出され
る多量の貯蔵圧縮ガスを利用している。典型的なエアー
バッグを適当な速度で適正に膨脹させるために、この種
の装置は一般に、比較的高圧でかつ比較的大容積のガス
を貯蔵する必要がある。高圧であるため、ガス貯蔵チャ
ンバーの壁は強度を上げるために一般に比較的厚くして
ある。大容積と厚い壁が組合わされているのでインフレ
ーターは比較的高重量部で嵩高の設計になっている。そ
の上に、貯蔵ガスのエアーバッグ中への放出を開始する
ための方法を工夫しなければならない。Further, various inflator devices for inflating an air bag used in an inflatable restraint device have been disclosed in the art. One type of inflator device utilizes a large amount of stored compressed gas that is selectively released to inflate an airbag. In order to properly inflate a typical air bag at a suitable rate, such devices generally need to store relatively high pressure and relatively large volumes of gas. Due to the high pressure, the walls of the gas storage chamber are generally relatively thick to increase strength. Due to the combination of large volume and thick walls, the inflator is designed to be relatively heavy and bulky. In addition, a method must be devised to initiate the release of the stored gas into the airbag.

【０００７】他の種類のインフレーター装置は、点火さ
れると、エアーバッグを膨脹させるのに充分な大量のガ
スを生成する可燃性ガス生成物質からガス源を得てい
る。一般的に、このようなガス生成物質は、各種の固体
の粒子物質を含めて各種の望ましくない燃焼生成物を生
成することがある。例えばインフレーター内またはイン
フレーターのまわりに濾過装置を設置することによっ
て、かような固体粒子物質を除く場合、インフレーター
の設計と製作の複雑さが増大し、これに関連して経費が
増えて望ましくない。[0007] Other types of inflator devices derive their gas source from combustible gas generants which, when ignited, produce a large amount of gas sufficient to inflate the airbag. In general, such gas generants can produce various undesirable combustion products, including various solid particulate matter. Eliminating such solid particulate matter, for example, by installing a filtration device in or around the inflator, adds to the complexity of the design and fabrication of the inflator, and the associated costs and undesirables.

【０００８】その上、このようなインフレーター装置の
ガス放出の温度は、例えばこの装置に使用されるガス生
成物（ｇａｓ ｇｅｎｅｒａｎｔ）の種類と量のみなら
ずインフレーターの性能の望ましいレベルを含めて多数
の関連因子によって、一般に約５００°Ｆ（２６０℃）
〜１２００°Ｆ（６４９℃）の変動を示す。したがっ
て、このようなインフレーター装置で用いられるエアー
バッグは、このような高温に耐える材料で製造されるか
またはコートされているのが一般的である。例えば、ナ
イロン布地で製造されているようなエアーバッグは、上
記のような高温にさらされるために焼き通されることが
ないように、そのナイロン布地のエアーバッグ材料がネ
オプレンでコートされるか、または１種以上のネオプレ
ンでコートされたナイロンパッチを熱ガスが最初に衝突
するエアーバッグの部分に配置するよう製造される。上
記のことから分かるように、かような特別製のエアーバ
ッグは一般に、製造コストが高くなる。[0008] Moreover, the temperature of outgassing of such inflator devices can be numerous, including for example the type and amount of gas generator used in the device, as well as the desired level of inflator performance. Generally about 500 ° F (260 ° C), depending on related factors
変 動 1200 ° F (649 ° C). Therefore, airbags used in such inflator devices are typically manufactured or coated with such high temperature resistant materials. For example, airbags such as those made of nylon fabric are coated with neoprene or airbag material of the nylon fabric so that they will not be burned through exposure to such high temperatures, Alternatively, a nylon patch coated with one or more neoprene is manufactured to be placed in the portion of the airbag where the hot gas first strikes. As can be seen from the above, such specially made airbags generally have high manufacturing costs.

【０００９】さらに、車両の膨脹式拘束装置は、高範囲
の条件下で適正に機能するよう設計することが好ましい
が、このようなインフレーター装置の性能は、周囲の条
件特に温度の変化に特に敏感である。例えば−４０°Ｆ
（−４０℃）の温度のような非常に低い温度で作動させ
ると、各種の噴射剤の性能に大きな影響を与えて、一定
供給量の噴射剤を含むインフレーターから得られるエア
ーバッグ圧が低下する。Further, while the inflatable restraint system for a vehicle is preferably designed to function properly under a wide range of conditions, the performance of such inflator systems is particularly sensitive to ambient conditions, particularly to changes in temperature. It is. For example, -40 ° F
Operating at very low temperatures, such as (-40 ° C.), greatly affects the performance of various propellants and reduces the airbag pressure obtained from an inflator containing a constant supply of propellant. .

【００１０】第三のタイプのインフレーター装置では、
エアーバッグ膨脹ガスは、貯蔵されている圧縮ガスおよ
びガス生成物質の燃焼の組合わせで得られる。この種の
インフレーター装置は増大ガス（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ
ｇａｓ）インフレーターまたはハイブリッドインフレー
ターと普通呼ばれている。従来提案されているハイブリ
ッドインフレーターにはある種の欠点がある。例えばか
ような設計のインフレーター装置は、ガスの粒子含有量
が比較的高くなることが一般的である。In a third type of inflator device,
The airbag inflation gas is obtained from a combination of stored compressed gas and combustion of the gas generant. This type of inflator device is provided with an augmented gas.
gas) inflators or hybrid inflators. Previously proposed hybrid inflators have certain disadvantages. For example, an inflator device of such a design generally has a relatively high gas particle content.

【００１１】各種の独特のインフレーター装置とアセン
ブリーが従来技術において提案されている。米国特許第
５，２６３，７４０号には、一つのチャンバー内に、膨
脹ガスと最初に点火される材料（そのチャンバー内で続
いて点火される）の両方が収納されているアセンブリー
が開示されている。A variety of unique inflator devices and assemblies have been proposed in the prior art. U.S. Pat. No. 5,263,740 discloses an assembly in which a chamber contains both the inflation gas and the first ignited material (which is subsequently ignited in that chamber). I have.

【００１２】膨脹ガスと点火される材料の両者を単一の
チャンバー内に収納することは製造と貯蔵が困難であ
る。例えば、装置が作動を待っている初期と時間の経過
後のこのような成分の濃度勾配によって、エアーバッグ
中に放出される不完全燃焼の生成物の相対量が増大する
のみならず、完全に点火する前に点火材料がチャンバー
からエアーバッグ内に放出される可能性が増大する。Containing both the inflation gas and the material to be ignited in a single chamber is difficult to manufacture and store. For example, the concentration gradient of such components initially and after a period of time when the device is awaiting operation not only increases the relative amount of products of incomplete combustion released into the airbag, but also completely reduces it. The likelihood of the ignition material being released from the chamber into the airbag before ignition increases.

【００１３】例えば燃料と酸化剤が単一のチャンバー内
に貯蔵されているガスジェネレーターは、特定の極端な
環境下では、自己点火（すなわち自然発火）を起こし、
その結果、これに伴う危険が製造中と貯蔵中の両方に起
こる。For example, a gas generator where fuel and oxidant are stored in a single chamber may, under certain extreme circumstances, self-ignite (ie, auto-ignite),
As a result, the risks associated with this occur both during manufacture and during storage.

【００１４】さらに、このような単一の貯蔵チャンバー
アセンブリーから生成するガス混合物は一般に温度が比
較的高いので、このような構造には、高温の放出物に伴
う上記の欠点と同じかまたは類似の欠点がある。Further, since the gas mixture produced from such a single storage chamber assembly is generally of a relatively high temperature, such a structure has the same or similar disadvantages as described above with hot emissions. There are disadvantages.

【００１５】これらの欠点の少なくともいくつかを回避
するかまた最少にしようと努力して、かような単一チャ
ンバーガスジェネレーター中に燃料と酸化剤を低燃料混
合物（ｆｕｅｌ ｌｅａｎ ｍｉｘｔｕｒｅ）として貯
蔵することが提案されている。しかし低燃料混合物によ
る操作自体に各種の操作上の困難がある。例えば、低燃
料混合物によって運転される単一チャンバーのガスジェ
ネレーターは、低燃料混合物が過度に性能を阻害しない
ように完全にまたは充分均一に燃焼可能であることを保
証することは困難なので、点火が困難なときがある。ま
た単一チャンバーの構造で特に低燃料混合物で運転され
る場合、わずかな燃料漏洩が起こっても、インフレータ
ーアセンブリーの性能が直ちに恐らく大きく低下する。[0015] In an effort to avoid or minimize at least some of these disadvantages, storing fuel and oxidizer in such a single-chamber gas generator as a fuel-lean mixture. Has been proposed. However, operation itself with low fuel mixtures has various operational difficulties. For example, a single-chamber gas generator that is operated with a low fuel mixture is difficult to assure that the low fuel mixture can be burned completely or sufficiently uniformly so as not to unduly hinder performance, so ignition is difficult. Sometimes it is difficult. Also, when operating with a single chamber configuration, especially with low fuel mixtures, even a small fuel leak immediately reduces the performance of the inflator assembly, possibly significantly.

【００１６】さらに、酸化剤と点火性物質を収納するイ
ンフレーターに通常は随する圧力と温度の急激な上昇に
よって、このようなインフレーター装置の適正でかつ望
ましい制御と運転は困難でありおよび／または複雑であ
る。Moreover, the rapid and rise in pressure and temperature normally associated with inflators containing oxidizers and ignitable materials makes proper and desirable control and operation of such inflator devices difficult and / or complicated. It is.

【００１７】さらに、所望の燃焼反応の適正な発生を確
実にするために、指定範囲内の作動圧力を獲得して維持
することに依存している従来技術の火工式（ｐｙｒｏｔ
ｅｃｈｎｉｃ）、ハイブリッド式、および気体燃料のイ
ンフレーターは、一般に、燃焼反応の速度または発生
と、貯蔵ガスまたは発生ガスがエアーバッグに供給され
る速度が組合わされている。このような組合わせは、一
般に、かような従来技術のインフレーターを利用する装
置の応答範囲を制限する。In addition, prior art pyrotechnics relying on obtaining and maintaining an operating pressure within a specified range to ensure proper generation of the desired combustion reaction.
technic, hybrid, and gaseous fuel inflators generally combine the rate or generation of a combustion reaction with the rate at which stored or generated gas is supplied to an airbag. Such a combination generally limits the response range of devices utilizing such prior art inflators.

【００１８】したがって上記の欠点を克服するためエア
ーバッグインフレーターを改良する必要と要望がある。
さらに詳しく述べると、温度が比較的低く、かつ望まし
くない燃焼生成物特に粒子物の濃度が比較的低いエアー
バッグ膨脹ガスを提供する必要がある。さらに各種の燃
料、酸化剤および貯蔵ガスを用いて有効に操作可能で、
構造と製作が簡単なインフレーター装置が要求されてい
る。その上に、膨脹ガス／点火性物質の混合物が自己点
火する可能性を低下させるかまたはなくすインフレータ
ーの設計が要望されている。さらにまた、制限された量
しか酸素ガスと水分を含有していないエアーバッグ膨脹
ガスを提供して、これに伴う問題を回避するかまたは最
少にすることが要求されている。さらにまた、膨脹中エ
アーバッグ内への可燃性混合物の望ましくない導入を最
少にするかまたは回避する膨脹装置が要望されている。
さらにまた、公知の膨脹装置によって現在可能な操作条
件より優れている、選択された操作条件によって、供給
量、供給源および供給速度などの膨脹ガスのパラメータ
を変えることができる多水準エアーバッグインフレータ
ーが要求されている。Accordingly, there is a need for an improved airbag inflator to overcome the above disadvantages.
More specifically, there is a need to provide an airbag inflation gas that has a relatively low temperature and a relatively low concentration of undesirable combustion products, particularly particulate matter. Furthermore, it can be effectively operated using various fuels, oxidizers and storage gases,
There is a need for an inflator device that is simple in construction and manufacture. Additionally, there is a need for an inflator design that reduces or eliminates the possibility of self-ignition of the inflation gas / ignitable material mixture. Furthermore, there is a need to provide an airbag inflation gas that contains only limited amounts of oxygen gas and moisture to avoid or minimize the problems associated therewith. Still further, there is a need for an inflator that minimizes or avoids the undesirable introduction of a flammable mixture into an airbag during inflation.
Furthermore, a multi-level air bag inflator that can vary inflation gas parameters, such as feed rate, source and feed rate, depending on the selected operating conditions, which is superior to the operating conditions currently available with known inflators, is provided. Has been requested.

【００１９】本発明の一般目的は、自動車の乗員の膨脹
式拘束装置のような膨脹式装置を膨脹させる改良された
装置と改良された方法を提供することである。It is a general object of the present invention to provide an improved apparatus and method for inflating an inflatable device, such as a vehicle occupant inflatable restraint system.

【００２０】本発明の他の一般目的は、公知の膨脹装置
によって現在可能な操作条件より優れている、選択され
た操作条件によって、供給量、供給源および供給速度の
ような膨脹ガスのパラメータを変えることができる多水
準エアーバッグインフレーター装置を提供することであ
る。Another general object of the present invention is to provide a method for controlling inflation gas parameters, such as feed rate, source and feed rate, with selected operating conditions that are superior to those currently available with known inflator systems. It is to provide a multi-level airbag inflator device that can be changed.

【００２１】本発明のさらに他の一般目的は、多水準エ
アーバッグインフレーター装置の改良操作方法を提供す
ることである。Yet another general object of the present invention is to provide an improved method of operating a multi-level air bag inflator device.

【００２２】本発明のさらに特別の目的は上記問題点の
一つ以上を克服することである。It is a more particular object of the present invention to overcome one or more of the above problems.

【００２３】本発明の上記一般目的は、自動車のエアー
バッグ装置に用いる多水準エアーバッグインフレーター
によって、少なくとも一部分は達成することができる。
実際に、かような装置は、少なくとも一つの膨脹式エア
ーバッグを具備する少なくとも一つのエアーバッグモジ
ュール、ならびに周囲温度、乗員の存在、シートベルト
の使用および自動車の減速からなる群から選択される少
なくとも一つのエアーバッグ操作条件を感知するセンサ
手段を備えていることが望ましい。The above general objects of the present invention can be at least partially achieved by a multi-level airbag inflator for use in an automotive airbag system.
In fact, such a device comprises at least one airbag module comprising at least one inflatable airbag and at least one selected from the group consisting of ambient temperature, presence of occupants, use of seat belts and deceleration of the motor vehicle. It is desirable to have sensor means for sensing one airbag operating condition.

【００２４】本発明の多水準エアーバッグインフレータ
ーは、少なくとも一つのエアーバッグモジュールに連結
され、そのエアーバッグモジュールに加える多水準ガス
を生成する。本発明の多水準エアーバッグインフレータ
ーは第一と第二のチャンバーを備えている。第一チャン
バーは圧縮貯蔵ガスの供給源と少なくとも一つのガス出
口ポートを備えており、その少なくとも一つのガス出口
ポートは通常、密閉手段が閉鎖している。第二チャンバ
ーは、作動すると、少なくとも一つの流体燃料と少なく
とも一つの酸化剤が燃焼して熱燃焼ガスを含有する燃焼
生成物を生成し、少なくとも一つのガス出口開口を備
え、この開口は通常、密閉手段によって閉鎖されてい
る。第二チャンバーの密閉手段は第一チャンバーに隣接
するおもての面と第二チャンバーに隣接する裏面を有
し、第二チャンバーの密閉手段が開くと第二チャンバー
は第一チャンバーと流体で連通する。第二チャンバーの
密閉手段は、そのおもて面と裏面における圧力の差が充
分大きくなったときに開いて、第二チャンバーの内容物
の少なくとも一部分が第一チャンバー内に流入するよう
構成されている。The multi-level air bag inflator of the present invention is connected to at least one air bag module and generates multi-level gas to be added to the air bag module. The multi-level airbag inflator of the present invention includes first and second chambers. The first chamber is provided with a source of compressed stored gas and at least one gas outlet port, the at least one gas outlet port usually being closed by a sealing means. The second chamber, when activated, burns at least one fluid fuel and at least one oxidant to produce a combustion product containing hot combustion gases, and includes at least one gas outlet opening, which typically includes It is closed by sealing means. The sealing means of the second chamber has a front surface adjacent to the first chamber and a back surface adjacent to the second chamber. When the sealing means of the second chamber is opened, the second chamber is in fluid communication with the first chamber. I do. The sealing means of the second chamber is configured to open when the pressure difference between the front surface and the back surface becomes sufficiently large, so that at least a part of the contents of the second chamber flows into the first chamber. I have.

【００２５】また本発明の多水準エアーバッグインフレ
ーターは、ａ）少なくとも一つのガス出口ポートを開い
て第一チャンバーの内容物の少なくとも一部分を第一チ
ャンバーから放出させる開放手段；ｂ）前記第一チャン
バーの放出内容物を膨脹式装置に誘導する誘導手段；お
よびｃ）前記第二チャンバー内で少なくとも１種の流体
燃料と少なくとも１種の酸化剤の燃焼を開始させるイニ
シエーター手段を有している。The multi-level air bag inflator of the present invention also includes: a) opening means for opening at least one gas outlet port to discharge at least a portion of the contents of the first chamber from the first chamber; b) said first chamber And c) initiator means for initiating combustion of at least one fluid fuel and at least one oxidant in said second chamber.

【００２６】かような装置では、モジュールがセンサ手
段から第一水準出力を受けたときに第一チャンバーから
放出される内容物は、特に貯蔵ガスの少なくとも一部分
で構成されている。In such a device, the content released from the first chamber when the module receives the first level output from the sensor means, in particular, comprises at least a part of the stored gas.

【００２７】さらに、一つの実施態様では、モジュール
がセンサ手段から第二水準出力を受けたときに第一チャ
ンバーから放出される内容物は、初期は特に貯蔵ガスの
少なくとも一部分で構成されている。しかし、第一チャ
ンバーからの内容物の初期放出に続いて予め決められた
時間間隔をおいた時点で第一チャンバーから放出される
内容物は、第二チャンバーから第一チャンバーに流入し
た第二チャンバーの内容物の少なくとも一部分を含有し
ている。Further, in one embodiment, the content released from the first chamber when the module receives the second level output from the sensor means initially comprises, in particular, at least a portion of the stored gas. However, the content released from the first chamber at a predetermined time interval following the initial release of the content from the first chamber is the second chamber flowing into the first chamber from the second chamber. At least a portion of the contents of

【００２８】モジュールがセンサ手段から第三水準の出
力を受けたときに第一チャンバーから放出される内容物
は、貯蔵ガスの少なくとも一部分および第二チャンバー
内で少なくとも１種の流体燃料と少なくとも１種の酸化
剤が燃焼することによって生成する燃焼生成物の少なく
とも一部分を含有している。When the module receives the third level of output from the sensor means, the content released from the first chamber comprises at least a portion of the stored gas and at least one fluid fuel and at least one fluid fuel in the second chamber. Contains at least a portion of the combustion products generated by combustion of the oxidizing agent.

【００２９】単一の起源からおよび適当に選択された操
作条件によって、広範囲の可能な応答から選択した速度
および／または圧力でエアーバッグ膨脹ガスを有効かつ
効率的に生成できるエアーバッグ装置は、従来技術では
提供できない。さらにガスを生成する燃焼反応の速度
を、貯蔵ガスまたは生成ガスを供給する速度から有効か
つ効率的に切離す多水準エアーバッグインフレーターを
従来技術は提供できない。Airbag devices that can produce airbag inflation gas efficiently and efficiently at a selected rate and / or pressure from a wide range of possible responses, from a single source and with appropriately selected operating conditions, are conventionally known. It cannot be provided by technology. Further, the prior art fails to provide a multi-level airbag inflator that effectively and efficiently decouples the rate of the combustion reaction producing gas from the rate at which the stored gas or product gas is supplied.

【００３０】さらに本発明には、少なくとも一つの膨脹
式エアーバッグを有する少なくとも一つのエアーバッグ
モジュールおよび周囲温度、乗員の存在、シートベルト
の使用および自動車の減速の群から選択される少なくと
も一つのエアーバッグ操作条件を感知するセンサ手段を
備えている、自動車用エアーバッグ装置の改良が含まれ
ている。その改良は、エアーバッグモジュールに加える
多水準のガスを生成するための、該モジュールに連結さ
れる多水準エアーバッグインフレーターに関する。The present invention further provides at least one airbag module having at least one inflatable airbag and at least one air selected from the group of ambient temperature, occupant presence, seat belt use and motor vehicle deceleration. Included are improvements in automotive airbag systems that include sensor means for sensing bag operating conditions. The improvement relates to a multi-level airbag inflator coupled to the airbag module for producing multilevel gas for addition to the module.

【００３１】具体的に述べると、本発明の多水準インフ
レーターは第一と第二のチャンバーを備えている。第一
チャンバーは加圧貯蔵ガスの供給源を備え、そして少な
くとも一つのガス出口ポートを具備し、この少なくとも
一つのガス出口ポートは通常、密閉手段が閉鎖してい
る。第二チャンバーは、少なくとも１種の酸化剤とは別
個に貯蔵されている少なくとも１種の流体燃料の供給源
を有し、作動するとその少なくとも１種の流体燃料と少
なくとも１種の酸化剤が接触し燃焼して熱燃焼ガスを含
有する燃焼生成物を生成し、そして少なくとも一つのガ
ス出口開口を具備しかつそのガス出口開口を通常は閉鎖
している密閉手段を備えている。その第二チャンバーの
密閉手段は第一チャンバーに隣接するおもて面と第二チ
ャンバーに隣接する裏面を有し、第二チャンバーの密閉
手段が開くと第二チャンバーは第一チャンバーと流体で
連通する。さらに、第二チャンバーの密閉手段は、前記
のおもて面と裏面における圧力の差が充分に大きくなっ
たときに開いて、第二チャンバーの内容物の少なくとも
一部分が第一チャンバー内に流入するよう構成されてい
る。Specifically, the multi-level inflator of the present invention includes first and second chambers. The first chamber is provided with a source of pressurized stored gas, and is provided with at least one gas outlet port, the at least one gas outlet port usually being closed by a sealing means. The second chamber has a source of at least one fluid fuel that is stored separately from the at least one oxidant and, when activated, contacts the at least one fluid fuel with the at least one oxidant. And burning to produce a combustion product containing the hot combustion gases, and comprising a sealing means having at least one gas outlet opening and normally closing the gas outlet opening. The sealing means of the second chamber has a front surface adjacent to the first chamber and a back surface adjacent to the second chamber. When the sealing means of the second chamber is opened, the second chamber is in fluid communication with the first chamber. I do. Further, the sealing means of the second chamber is opened when the pressure difference between the front surface and the back surface is sufficiently large, and at least a part of the contents of the second chamber flows into the first chamber. It is configured as follows.

【００３２】また、本発明の多水準エアーバッグインフ
レーターは、ａ）少なくとも一つのガス出口ポートを開
いて第一チャンバーの内容物の少なくとも一部を放出さ
せる開放手段；ｂ）前記第一チャンバーの放出内容物を
膨脹式装置に誘導する誘導手段；およびｃ）前記第二チ
ャンバー内で少なくとも１種の流体燃料および少なくと
も１種の酸化剤の燃焼を開始させるイニシエーター手段
を備えている。The multi-level air bag inflator of the present invention may further comprise: a) opening means for opening at least one gas outlet port to discharge at least a part of the contents of the first chamber; b) discharging the first chamber. Directing means for directing the contents into an inflatable device; and c) initiator means for initiating combustion of at least one fluid fuel and at least one oxidant in said second chamber.

【００３３】かような装置では、モジュールがセンサ手
段から第一水準出力を受けたときに第一チャンバーから
放出される内容物は、特に貯蔵ガスの少なくとも一部分
で構成されている。In such an arrangement, the content released from the first chamber when the module receives the first level output from the sensor means, in particular, comprises at least a portion of the stored gas.

【００３４】モジュールがセンサ手段から第二水準出力
を受けたときに第一チャンバーから放出される内容物
は、初期は特に貯蔵ガスの少なくとも一部分で構成さ
れ、そして特に貯蔵ガスの少なくとも一部分で構成され
ている内容物が第一チャンバーから初期に放出されてか
らこれに続いて予め決められた時間間隔をおいた時点で
第一チャンバーから放出される内容物は、第二チャンバ
ーから第一チャンバーに流入した第二チャンバーの内容
物の少なくとも一部分を含有している。The content released from the first chamber when the module receives the second level output from the sensor means initially comprises, in particular, at least a portion of the stored gas, and in particular comprises at least a portion of the stored gas. The content released from the first chamber at a predetermined time interval after the content initially released from the first chamber flows into the first chamber from the second chamber At least a portion of the contents of the second chamber.

【００３５】モジュールがセンサ手段から第三水準の出
力を受けたときに第一チャンバーから放出される内容物
は、貯蔵ガスの少なくとも一部分および第二チャンバー
内で少なくとも１種の流体燃料と少なくとも１種の酸化
剤が燃焼することによって生成する燃焼生成物の少なく
とも一部分を含有している。The contents released from the first chamber when the module receives the third level output from the sensor means include at least a portion of the stored gas and at least one fluid fuel and at least one fluid fuel in the second chamber. Contains at least a portion of the combustion products generated by combustion of the oxidizing agent.

【００３６】本発明にはさらに、かような多水準エアー
バッグインフレーターの操作方法が含まれている。一つ
のかような方法によれば、その方法には、多水準エアー
バッグインフレーターに連結されたエアーバッグモジュ
ールがセンサ手段から第一水準の出力を受けて応答して
ａ）第一チャンバーの少なくとも一つのガス出口ポート
を開き、次いでｂ）特に貯蔵ガスの少なくとも一部分か
らなる内容物を第一チャンバーから放出する工程が含ま
れている。The present invention further includes a method of operating such a multi-level air bag inflator. According to one such method, the method comprises: an airbag module coupled to a multi-level airbag inflator responsive to receiving a first level output from the sensor means; Opening two gas outlet ports and then b) discharging the contents, in particular consisting of at least a part of the stored gas, from the first chamber.

【００３７】一つの実施態様で、本発明の多水準エアー
バッグインフレーターがさらに静止状態で、第二チャン
バー内に少なくとも１種の流体燃料が少なくとも１種の
酸化剤とは別個に貯蔵されている流体燃料ホルダーを備
えている場合、本発明の方法は、モジュールがセンサ手
段から第二水準の出力を受けて応答して、ａ）少なくと
も一つのガス出口ポートを開き、ｂ）特に貯蔵ガスの少
なくとも一部分からなる内容物を第一チャンバーから放
出し、ｃ）第二チャンバーの密閉手段を開いて第二チャ
ンバーの内容物の少なくとも一部分を第一チャンバー内
に流入させ、そしてｄ）続いて、第二チャンバーから第
一チャンバーに流入させた第二チャンバーの内容物の少
なくとも一部分を含んでなる内容物を第一チャンバーか
ら放出させる工程が含まれている。[0037] In one embodiment, the multi-level airbag inflator of the present invention is further stationary, wherein the at least one fluid fuel is stored separately from the at least one oxidant in the second chamber. When provided with a fuel holder, the method of the present invention comprises the steps of: a) opening at least one gas outlet port, b) in particular at least a portion of the stored gas, in response to the module receiving the second level output from the sensor means. Discharging from the first chamber, c) opening the sealing means of the second chamber to allow at least a portion of the contents of the second chamber to flow into the first chamber; and d) subsequently, Releasing from the first chamber a content comprising at least a portion of the content of the second chamber flowing into the first chamber from It is included.

【００３８】本発明の方法には、モジュールがセンサ手
段から第三水準の出力を受けて応答し、ａ）第二チャン
バー内で少なくとも１種の流体燃料と少なくとも１種の
酸化剤の燃焼を開始させ、ｂ）少なくとも一つのガス出
口ポートと第二チャンバー密閉手段を開き、次いでｃ）
貯蔵ガスの少なくとも一部分および第二チャンバー内で
少なくとも１種の流体燃料と少なくとも１種の酸化剤の
燃焼によって生成する燃焼生成物の少なくとも一部を含
んでなる内容物を第一チャンバーから放出する工程が含
まれている。In accordance with the method of the present invention, the module is responsive to receiving a third level of output from the sensor means, and a) initiating combustion of at least one fluid fuel and at least one oxidant in the second chamber. B) opening at least one gas outlet port and the second chamber sealing means, and then c)
Discharging from the first chamber a content comprising at least a portion of the stored gas and at least a portion of a combustion product generated by combustion of the at least one fluid fuel and the at least one oxidant in the second chamber. It is included.

【００３９】用語“当量比（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅ
ｒａｔｉｏ）”（φ）は燃焼プロセスについて通常用い
られる。当量比は、実際の燃料：酸化剤の比率（Ｆ／
Ｏ）Aを化学量論的な燃料：酸化剤の比率（Ｆ／Ｏ）S
で割算して得た比率と定義する。すなわち下記式：φ＝
（Ｆ／Ｏ）A ／（Ｆ／Ｏ）S で表される。 〔化学量論的反応は、すべての反応物が消費されて最も
安定な形態の反応物に変換される反応と定義される独特
の反応である。例えば、炭化水素の燃料が酸素によって
燃焼する場合、化学量論的反応は、反応物の全体が消費
されて、全体が二酸化炭素（ＣＯ2 ）と水蒸気（Ｈ
2 Ｏ）で構成されている生成物に変換される反応であ
る。逆に、同じ反応物による反応でも、生成物中に一酸
化炭素（ＣＯ）が存在する場合、ＣＯはＯ2 と反応して
ＣＯ2 を生成することができ、ＣＯ2 はＣＯより一層安
定な生成物とみなされるので化学量論的反応ではな
い〕。一般に、燃料と酸化剤の混合物は、与えられた温
度と圧力の条件に対して、特定の範囲内の当量比でしか
可燃性でない。The term "equivalency"
ratio) "(φ) is commonly used for combustion processes. The equivalent ratio is the actual fuel: oxidant ratio (F /
O) A stoichiometric fuel: oxidant ratio (F / O) S
Is defined as the ratio obtained by dividing by. That is, the following equation: φ =
It is represented by (F / O) A / (F / O) S. [A stoichiometric reaction is a unique reaction that is defined as a reaction in which all reactants are consumed and converted to the most stable form of the reactants. For example, if a hydrocarbon fuel burns with oxygen, a stoichiometric reaction will consume all of the reactants, leaving a total of carbon dioxide (CO 2 ) and water vapor (H
This is a reaction that is converted into a product composed of 2 O). Conversely, in the reaction with the same reactants, if carbon monoxide (CO) is present in the product, CO reacts with O 2 can produce CO 2, CO 2 is more stable than CO It is not a stoichiometric reaction because it is considered a product]. In general, a mixture of fuel and oxidizer is flammable only for a given temperature and pressure condition with an equivalence ratio within a certain range.

【００４０】“乗員の存在”の検出または感知という用
語は本明細書で用いる場合、検討中の特定の乗員のサイ
ズ、体重および／または位置の検出と感知を含めて意味
すると解すべきである。The term "occupant presence" detection or sensing, as used herein, should be taken to include the detection and sensing of the size, weight and / or location of the particular occupant under consideration.

【００４１】本発明の他の目的と利点は、当該技術分野
の当業者にとって、下記の詳細な説明ならびに添付した
特許請求の範囲と図面から明らかになるであろう。Other objects and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description and the appended claims and drawings.

【００４２】最初に図１を参照して、本発明の一実施態
様にしたがって、多水準流体燃料による助手側エアーバ
ッグインフレーター１０を説明する。以下に述べる発明
は、バン、小型トラック（ｐｉｃｋ−ｕｐ ｔｒｕｃ
ｋ）および特に自動車を含む自動車車両に用いる。運転
者側、助手側および側部衝突用のエアーバッグアセンブ
リーを含む各種のエアーバッグアセンブリーに一般に利
用することができる。Referring first to FIG. 1, a passenger side air bag inflator 10 with multi-level fluid fuel is described in accordance with one embodiment of the present invention. The invention described below relates to a van, a light truck (pick-up truc).
k) and especially for motor vehicles, including motor vehicles. It is generally available in a variety of airbag assemblies, including driver, assistant and side collision airbag assemblies.

【００４３】インフレーターアセンブリー１０は、チャ
ンバー１４を具備する圧力容器１２を含んでなり、その
チャンバー１４には、アルゴンまたは窒素のような不活
性ガスが充填され一般に２０００〜４０００psi の範囲
内の圧力まで加圧されている。したがってチャンバー１
４は場合によって“ガス貯蔵チャンバー”と呼称されて
いる。The inflator assembly 10 comprises a pressure vessel 12 having a chamber 14 which is filled with an inert gas such as argon or nitrogen and generally has a pressure in the range of 2000-4000 psi. Pressurized. Therefore chamber 1
4 is sometimes called a "gas storage chamber".

【００４４】チャンバー１４は、第一末端２０と第二末
端２２を有する細長いほぼ円筒形のスリーブ１６で形成
されている。第一末端２０は一部分が一体の肩部２４に
よって閉じられている。ディフューザアセンブリー２６
が、スリーブの第一末端２０に、円周方向の溶接部２７
によって密閉状態で取り付けられている。燃焼チャンバ
ーアセンブリー３０が、スリーブの第二末端２２に、円
周方向の溶接部３１によって密閉状態で取り付けられて
いる。The chamber 14 is formed by an elongated, generally cylindrical sleeve 16 having a first end 20 and a second end 22. The first end 20 is partially closed by an integral shoulder 24. Diffuser assembly 26
Has a circumferential weld 27 at the first end 20 of the sleeve.
Is mounted in a sealed state. A combustion chamber assembly 30 is hermetically attached to the second end 22 of the sleeve by a circumferential weld 31.

【００４５】ディフューザアセンブリー２６はほぼ円筒
形のスリーブ３２を含んでなり、このスリーブ３２は、
拡散チャンバー４０を形成するキャップ部３４と底部３
６を具備している。ディフューザアセンブリーのキャッ
プ部３４と底部３６はそれぞれ、第一端部４２ａと４２
ｂならびに開放第二端部４４ａと４４ｂを備えている。
キャップ部３４の第一端部４２ａには開口４５ａが設け
られ、その開口４５ａを通じて、以下に詳細に述べるガ
ス貯蔵チャンバー開放装置４５ｂが例えば圧着（ｃｒｉ
ｍｐｉｎｇ）によるかまたは溶接部を用いることによる
適切な取り付け手段によって取り付けられる。The diffuser assembly 26 comprises a generally cylindrical sleeve 32,
Cap part 34 and bottom part 3 forming diffusion chamber 40
6 is provided. The cap portion 34 and the bottom portion 36 of the diffuser assembly are respectively connected to first end portions 42a and 42a.
b and open second ends 44a and 44b.
An opening 45a is provided in the first end portion 42a of the cap portion 34, and through the opening 45a, a gas storage chamber opening device 45b described in detail below is, for example, crimped (cri).
mping) or by suitable attachment means by using a weld.

【００４６】さらに、ディフューザアセンブリーのキャ
ップ部３４には、閉鎖されたキャップの第一端部４２ａ
に隣接して複数の開口４６が設けられ、膨脹ガスをイン
フレーターアセンブリーからエアーバッグアセンブリー
（図示せず）中に分配して誘導する。ディフューザアセ
ンブリーの底部３６には、さらに、閉鎖された底部第一
端部４２ｂに隣接して複数の開口４８が設けられ、貯蔵
チャンバー１４から内容物がディフューザチャンバー４
０中に流入している。Further, the cap portion 34 of the diffuser assembly has a first end portion 42a of the closed cap.
A plurality of openings 46 are provided adjacent to and distribute and direct inflation gas from the inflator assembly into an airbag assembly (not shown). The bottom 36 of the diffuser assembly is further provided with a plurality of openings 48 adjacent to the closed bottom first end 42b to allow the contents from the storage chamber 14 to diffuse into the diffuser chamber 4.
It is flowing into 0.

【００４７】ディフューザアセンブリーのキャップ部３
４と底部３６はそれぞれ、これらの各部分の開放第二端
部すなわち４４ａおよび４４ｂと一直線上に並んでいる
が、これら開放第二端部は密閉手段、例えばそれらに当
接するディフューザアセンブリー破裂ディスク５０によ
って閉鎖されている。このディフューザアセンブリー破
裂ディスク５０は、ディフューザアセンブリーのキャッ
プ部３４と底部３６に、ディスク５０の周縁で円周方向
溶接部５１によって密閉状態で連結されている。静止状
態では、ディスク５０は貯蔵チャンバー１４の内容物を
エアーバッグから隔離する働きをする。The cap part 3 of the diffuser assembly
4 and bottom 36, respectively, are aligned with the open second ends or 44a and 44b of each of these portions, but these open second ends are sealed means, such as a diffuser assembly rupture disc abutting them. It is closed by 50. The diffuser assembly rupture disc 50 is hermetically connected to the cap 34 and bottom 36 of the diffuser assembly by a circumferential weld 51 at the periphery of the disc 50. At rest, the disk 50 serves to isolate the contents of the storage chamber 14 from the airbag.

【００４８】燃焼チャンバーアセンブリー３０はキャッ
プ部５４と底部５６を含んでなりこれらは燃焼チャンバ
ー６０を形成している。この燃焼チャンバー６０内に一
種以上の流体燃料と１種以上の酸化剤が貯蔵されてい
る。さらに具体的に述べると、１種以上の流体燃料は静
止状態では燃料チャンバー６０内の流体燃料ホルダー６
１内に貯蔵または保存され、一方１種以上の酸化剤は燃
焼チャンバー６０内で流体燃料ホルダー６１の外側に貯
蔵されている。しかし以下に詳しく述べるように、イン
フレーターアセンブリー１０が適正に作動すると、１種
以上の流体燃料と１種以上の酸化剤が接触して可燃性の
混合物が生成する。The combustion chamber assembly 30 includes a cap portion 54 and a bottom portion 56 that form a combustion chamber 60. One or more fluid fuels and one or more oxidants are stored in the combustion chamber 60. More specifically, one or more fluid fuels may be supplied to the fluid fuel holder 6 in the fuel chamber 60 at rest.
1 is stored or stored, while one or more oxidants are stored inside the combustion chamber 60 outside of the fluid fuel holder 61. However, as will be described in greater detail below, when the inflator assembly 10 operates properly, one or more fluid fuels and one or more oxidants contact to form a combustible mixture.

【００４９】燃焼チャンバーのキャップ部５４は、側壁
６４を構成するスリーブ６２を備え、その側壁６４には
キャップの肩部の接続部分６８を通じてドーム６６が連
結している。燃焼チャンバーのドーム６６は、本明細書
でガス出口開口７０と呼称するオリフィスを備えてい
る。ガス出口開口７０は、密閉手段、例えば破裂ディス
ク７２によって通常閉鎖されており、破裂ディスク７２
は、その周縁で円周方向の溶接部７３によって燃焼チャ
ンバードーム６６と密閉状態で連結されている。ディス
ク７２は、貯蔵チャンバー１４と燃焼チャンバー６０そ
れぞれに隣接するおもて面７２ａと裏面７２ｂを備えて
いる。The cap 54 of the combustion chamber has a sleeve 62 defining a side wall 64 to which a dome 66 is connected through a connection 68 at the shoulder of the cap. The dome 66 of the combustion chamber includes an orifice, referred to herein as a gas outlet opening 70. The gas outlet opening 70 is normally closed by a sealing means, for example, a rupture disc 72.
Is hermetically connected to the combustion chamber dome 66 by a circumferential weld 73 at its periphery. The disk 72 has a front surface 72a and a back surface 72b adjacent to the storage chamber 14 and the combustion chamber 60, respectively.

【００５０】燃焼チャンバードーム６６は、燃焼チャン
バー６０内で可燃性混合物が燃焼するときに生成する内
圧に耐えられるよう一般に設計される。静止状態では、
ディスク７２は、密閉状態でガス貯蔵チャンバー１４を
保持する働きをする。しかし、さらに以下に述べるよう
に、おもて面７２ａにおいてもしくはそれにそった圧力
および裏面７２ｂにおいてもしくはそれにそった圧力の
差が充分大きくなると、ディスク７２は、破裂するかま
たは他の方式で、燃焼チャンバー６０の内容物の少なく
とも一部が貯蔵チャンバー１４中に流入可能になる。The combustion chamber dome 66 is generally designed to withstand the internal pressure created when the combustible mixture burns within the combustion chamber 60. At rest,
The disk 72 serves to hold the gas storage chamber 14 in a sealed state. However, as discussed further below, if the difference between the pressure at or along the front surface 72a and the pressure at or along the back surface 72b is sufficiently large, the disk 72 may burst or otherwise burn. At least a portion of the contents of the chamber 60 can flow into the storage chamber 14.

【００５１】燃焼チャンバーの底部５６は底リング７４
を備え、底リング７４には、底肩部の接続部分７８通じ
て底キャップ７６が連結している。底肩部接続部分７８
は、円周方向の溶接部７９に対する配置場所を提供しそ
の溶接部７９によって燃焼チャンバーアセンブリー底部
５６が燃焼チャンバーキャップ部５４に対して密閉状態
で連結されるだけでなく、燃焼チャンバー底部５６を燃
焼チャンバースリーブ６２に対して配置する便利な手段
として役立っている。The bottom 56 of the combustion chamber has a bottom ring 74
And a bottom cap 76 is connected to the bottom ring 74 through a connection portion 78 at the bottom shoulder. Bottom shoulder connecting portion 78
Provides a location for a circumferential weld 79 by which the combustion chamber assembly bottom 56 is hermetically connected to the combustion chamber cap 54 as well as the combustion chamber bottom 56. It serves as a convenient means of positioning relative to the combustion chamber sleeve 62.

【００５２】底キャップ７６は開口８０を備え、開口８
０を通じてイニシエーター装置８２が、Ｏ−リング８
３、圧着または他の適切な気密シールによって、燃焼チ
ャンバー６０内に密閉状態で取り付けられる。このよう
なアセンブリーの場合、イニシエーター装置は火工方式
のものが好ましい。というのは、火工方式のイニシエー
ター装置は、１）燃料を酸化剤から隔離する隔離手段を
開くかまたは破裂させるのに充分なエネルギー出力を有
利に提供し、２）燃料を燃焼チャンバー内で適切に分散
させて蒸発させ、次いで３）生成した燃料と酸化剤の混
合物に点火するのに充分な残留熱を提供することができ
るからである。The bottom cap 76 has an opening 80 and the opening 8
0 through the O-ring 8
3. Hermetically mounted within combustion chamber 60 by crimping or other suitable hermetic seal. In the case of such an assembly, the initiator device is preferably of a pyrotechnic type. That is, pyrotechnic initiator devices advantageously 1) provide sufficient energy output to open or rupture the isolation means that isolates the fuel from the oxidant, and 2) transfers the fuel within the combustion chamber. Because it can provide sufficient residual heat to properly disperse and evaporate and then 3) ignite the resulting fuel and oxidizer mixture.

【００５３】先に述べたように、１種以上の流体燃料
は、静止状態では、燃料チャンバー６０内の流体燃料ホ
ルダー６１内に貯蔵もしくは保持され、一方１種以上の
酸化剤は、燃焼チャンバー６０内の流体燃料ホルダー６
１の外側に貯蔵されている。具体的に述べると、流体燃
料ホルダー６１はイニシエーター装置８２の放出端８６
に隣接して近くに配置することが好ましく、例えば一回
分の点火物質が入っているイニシエーター装置８２が作
動すると、充分な燃焼生成物が生成して流体燃料ホルダ
ー６１に誘導されてホルダー６１を開放させるかまたは
破裂させ、ホルダー６１内に予め収納されている１種以
上の流体燃料が燃焼室６０中に放出されてチャンバー６
０内に貯蔵されている周囲の１種以上の酸化剤と接触し
混合する。As previously mentioned, one or more fluid fuels are stored or held in a fluid fuel holder 61 within the fuel chamber 60 while stationary, while one or more oxidants are stored in the combustion chamber 60. Fluid fuel holder 6 inside
1 stored outside. Specifically, the fluid fuel holder 61 is provided at the discharge end 86 of the initiator device 82.
It is preferable to place the holder 61 in close proximity to, for example, when an initiator device 82 containing a single dose of ignition material is activated, sufficient combustion products are generated and guided to the fluid fuel holder 61 to hold the holder 61. Open or rupture, one or more fluid fuels previously stored in the holder 61 are released into the combustion chamber 60 and
Contact and mix with one or more of the surrounding oxidants stored in the zero.

【００５４】本願と同一出願人でかつ本明細書に援用す
る親出願の米国特許願第０８／３３９，６０３号（１９
９４年１１月１５日付け出願）には、インフレーター１
０に有利に使用できる、流体燃料が入っているイニシエ
ーター装置が開示されている。US patent application Ser. No. 08 / 339,603 (19) of the same applicant and of the parent application incorporated herein by reference.
(Filed on November 15, 1994)
An initiator device containing a fluid fuel, which can be used to advantage, is disclosed.

【００５５】ガス貯蔵チャンバー開放装置４５ｂも、イ
ニシエーター装置８２と同様に、火工型のものでよい。
しかし例示した実施態様では、ガス貯蔵チャンバー開放
装置４５ｂは発射体８８を具備している。したがって、
開放装置４５ｂが作動すると、発射体が発射されてディ
スク５０を破裂させるかまたは他の方式で開かせて、貯
蔵ガスチャンバー１４からガスを放出させる。The gas storage chamber opening device 45b may be of a pyrotechnic type, similarly to the initiator device 82.
However, in the illustrated embodiment, the gas storage chamber opening device 45b includes a projectile 88. Therefore,
When the opening device 45b is activated, the projectile is fired to rupture or otherwise open the disk 50 to release gas from the storage gas chamber 14.

【００５６】操作 本明細書に記載されている実施例によって、例えばガス
貯蔵チャンバー開放装置４５ｂと燃焼チャンバーイニシ
エーター装置８２の作動または点火の適正なタイミング
と順序を通じて一層詳細に説明するように、本明細書に
記載の多水準流体燃料充填エアーバッグインフレーター
を用いるエアーバッグ装置からは、広範囲の応答を得る
ことができる。 Operation According to the embodiments described herein, the present invention is described in more detail, for example, through the proper timing and sequence of operation or ignition of the gas storage chamber opening device 45b and the combustion chamber initiator device 82. A wide range of responses can be obtained from an airbag device using the multi-level fluid fueled airbag inflator described herein.

【００５７】Ａ．モード１ 以下に詳細に述べるように、特定の環境下では、インフ
レーター１０は、ガス貯蔵チャンバー開放装置４５ｂだ
けが作動または点火され、イニシエーター８２が作動し
ないように操作され、このように操作されたインフレー
ターは単に、ガス貯蔵チャンバー１４内に貯蔵されてい
る比較的冷温の不活性ガスを放出する。 A. As described in detail below in Mode 1, under certain circumstances, the inflator 10 is operated such that only the gas storage chamber opening device 45b is activated or ignited, and the initiator 82 is not activated, and is thus operated. The inflator simply emits a relatively cool inert gas stored in the gas storage chamber 14.

【００５８】Ｂ．モード２ 異なる環境下、例えば高速衝突時に、乗員が適正な位置
に着席していたのでエアーバッグによって適正にクッシ
ョンで支えられる場合、インフレーター１０は、イニシ
エーター８２だけが作動または点火され、ガス貯蔵チャ
ンバー開放装置４５ｂは作動されない方が有利である。
このような操作によって、貯蔵されている不活性ガスは
早期には（例えば少なくとも１種の流体燃料と少なくと
も１種の酸化剤が燃焼チャンバー６０内で燃焼する前
に）放出されない。したがってこのような操作によっ
て、一般に、インフレーターに対して比較的急激に膨脹
ガス圧が上昇し、その結果対応するエアーバッグが充分
に膨脹する速度が増大する。 B. Mode 2 In a different environment, for example, at the time of a high-speed collision, when the occupant is properly seated by the airbag because the occupant was seated in an appropriate position, only the initiator 82 is activated or ignited, and the inflator 10 Advantageously, the opening device 45b is not activated.
With such an operation, the stored inert gas is not released prematurely (eg, before at least one fluid fuel and at least one oxidant are burned in combustion chamber 60). Accordingly, such an operation generally increases the inflation gas pressure relatively rapidly with respect to the inflator, thereby increasing the rate at which the corresponding airbag inflates sufficiently.

【００５９】このような操作の場合、イニシエーター装
置８２が作動すると、そこから充分な燃焼生成物が放出
されて流体燃料ホルダー６１が開放または破裂する。そ
の結果、ホルダー６１内に予め収納されている１種以上
の流体燃料が燃焼チャンバー６０中に放出されてチャン
バー６０内に貯蔵されている周囲の１種以上の酸化剤と
接触して混合し、その放出された燃焼生成物がさらに、
燃焼チャンバー６０内で生成した可燃性混合物の燃焼を
開始させる。その可燃性混合物が燃えるときに生成する
熱ガスによって、燃焼チャンバー６０内の圧力が急速に
上昇する。燃焼チャンバー６０内のガス圧が破裂ディス
ク７２の構造容量を超えると、ディスク７２は破裂する
かまたはほかの方式で熱ガスを、ガス出口開口７０を通
って貯蔵チャンバー１４に流入させる。燃焼チャンバー
６０内から放出される熱燃焼ガスは、別の貯蔵チャンバ
ー１４内に貯蔵されている加圧ガスと混合して、膨脹式
拘束装置、例えばエアーバッグを膨脹させるのに用いる
膨脹ガスを生成する。燃焼ガスを貯蔵不活性ガスで増量
すると、燃焼ガス単独の場合より温度が低くかつ副産物
（例えばＣＯ，ＮＯX ，Ｈ2 Ｏなど）の濃度が低い膨脹
ガスが生成することが分かるであろう。In such an operation, when the initiator device 82 is operated, sufficient combustion products are released from the initiator device 82, and the fluid fuel holder 61 is opened or ruptured. As a result, one or more fluid fuels previously stored in the holder 61 are released into the combustion chamber 60 and contact and mix with one or more surrounding oxidants stored in the chamber 60, The released combustion products further
The combustion of the combustible mixture generated in the combustion chamber 60 is started. The hot gas generated when the combustible mixture burns causes the pressure in the combustion chamber 60 to rise rapidly. When the gas pressure in the combustion chamber 60 exceeds the structural capacity of the rupture disk 72, the disk 72 ruptures or otherwise allows hot gas to flow into the storage chamber 14 through the gas outlet opening 70. The hot combustion gases released from the combustion chamber 60 mix with the pressurized gas stored in another storage chamber 14 to create an inflatable gas that is used to inflate an inflatable restraint, for example, an air bag. I do. It will be seen that increasing the combustion gas with the stored inert gas produces an expansion gas that is lower in temperature and has a lower concentration of by-products (eg, CO, NO x , H 2 O, etc.) than the combustion gas alone.

【００６０】貯蔵チャンバー１４内のガス圧が破裂ディ
スク５０の構造容量を超えると、ディスク５０は破裂す
るかまたは他の方式で、膨脹ガスをディフューザ底部３
６を通じてディフューザキャップ部３４中に流入させ、
次にこの膨脹ガスを開口４６を通じてエアーバッグアセ
ンブリー中に放出する。If the gas pressure in the storage chamber 14 exceeds the structural capacity of the rupture disc 50, the disc 50 will rupture or otherwise inflate the inflating gas into the diffuser bottom 3.
6, and flow into the diffuser cap portion 34;
This inflation gas is then discharged through opening 46 into the air bag assembly.

【００６１】Ｃ．その他 上記のことから分かるように、モード１とモード２の操
作の中間の広範囲の応答が可能である。 C. In addition, as can be seen from the above, a wide range of responses in between mode 1 and mode 2 operation is possible.

【００６２】例えば、所望により、上記のインフレータ
ー装置は、流体燃料は流体燃料ホルダー６１内に保持し
たままで、酸化剤の少なくとも一部を燃焼チャンバー６
０からガス貯蔵チャンバー１４に流入させるよう設計す
ることができる。その結果、貯蔵チャンバー１４から次
いでインフレーター１０から放出される内容物には、貯
蔵ガスの少なくとも一部および燃焼チャンバー６０から
貯蔵チャンバー１４に流入させた酸化剤の少なくとも一
部を含有している。For example, if desired, the above-described inflator device may allow at least a portion of the oxidant to remain in the combustion chamber 6 while the fluid fuel is held in the fluid fuel holder 61.
It can be designed to flow from zero into the gas storage chamber 14. As a result, the contents discharged from the storage chamber 14 and then from the inflator 10 contain at least a part of the stored gas and at least a part of the oxidant flowing from the combustion chamber 60 into the storage chamber 14.

【００６３】その上に、ガス貯蔵チャンバー開放装置４
５ｂと燃焼チャンバーイニシエーター装置８２の両者
を、これらの各装置が作動する間の期間を適当に選択し
て作動させる、モード１とモード２の作動の中間の応答
が可能である。On top of that, a gas storage chamber opening device 4
An intermediate response between Mode 1 and Mode 2 operation is possible, in which both 5b and the combustion chamber initiator device 82 are operated with the appropriate selection of periods during which these devices operate.

【００６４】したがって、各種の環境下で、例えば乗員
が脱位置（間違った位置）（ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ）にいることが感知されると、ガス貯蔵チャンバ
ー開放装置４５ｂと燃焼チャンバーイニシエーター装置
８２は、インフレーターが、燃焼チャンバー６０内で少
なくとも１種の流体燃料と少なくとも１種の酸化剤が燃
焼して生成する燃焼生成物をインフレーターから放出す
る前に、ガス貯蔵チャンバー１４から、貯蔵されている
比較的低温の不活性ガスを放出し始めるように一定の順
序とタイミングで作動する。Therefore, in various environments, for example, the occupant may move out of position (wrong position) (out-of-position).
(ion), the gas storage chamber opening device 45b and the combustion chamber initiator device 82 allow the inflator to burn at least one fluid fuel and at least one oxidant in the combustion chamber 60. The gas storage chamber 14 operates in a certain order and timing so as to start releasing the stored relatively low temperature inert gas from the gas storage chamber 14 before discharging the combustion products generated from the inflator.

【００６５】燃料物質 このような装置で使用できる流体燃料としては、１種以
上の適切な酸化剤とともに適切な比率でかつ選択された
条件下で（単独または１種以上の不活性ガスとともに）
使用されるときに可燃性混合物を生成するような広範囲
のガス、蒸気、微細に分割された固体と液体が挙げられ
る。 Fuel Materials Fluid fuels that can be used in such devices include, in one or more suitable oxidants, in appropriate proportions and under selected conditions (alone or with one or more inert gases).
A wide range of gases, vapors, finely divided solids and liquids are formed that, when used, produce a flammable mixture.

【００６６】このような流体燃料としては、炭化水素お
よび炭化水素誘導体の燃料のような炭化水素ベースの燃
料のみならず水素がある。例えばかような炭化水素燃料
としては、ナフテン系、オレフィン系およびパラフィン
系の炭化水素群を構成するもの、特にＣ1 −Ｃ4 パラフ
ィン系炭化水素の燃料が挙げられる。本発明を実施する
際に使用できる適切な燃料としては、例えばガソリン、
ケロシンおよびオクタンがある。さらに、各種のアルコ
ール、エーテルおよびエステルを構成するような炭化水
素誘導体、例えば特に４個以下の炭素原子を有するも
の、特にエチルアルコールおよびプロピルアルコールの
ごときアルコール類は本発明を実施する際に有利に使用
することができる。[0066] Such fluid fuels include hydrogen as well as hydrocarbon-based fuels such as hydrocarbon and hydrocarbon derivative fuels. For example, as a such a hydrocarbon fuel, naphthenic, what constitutes a hydrocarbon group of olefinic and paraffinic include, in particular, fuel C 1 -C 4 paraffinic hydrocarbons. Suitable fuels that can be used in practicing the present invention include, for example, gasoline,
There are kerosene and octane. Further, hydrocarbon derivatives such as various alcohols, ethers and esters, for example, those having 4 or less carbon atoms, especially alcohols such as ethyl alcohol and propyl alcohol are advantageous in practicing the present invention. Can be used.

【００６７】一般に、本発明を実施する際に使用できる
微細に粉砕された固体燃料は、インフレーター装置の大
きさを望ましくない大きなものにすることなく、貯蔵ガ
ス全体を加熱して膨脹式拘束装置を所望の速度で膨脹さ
せるのに充分なエネルギー含量と反応性を有するもので
なければならない。さらにこの燃料は、充分に高い濃度
で毒性であるかまたは毒性になる例えばＣＯ，ＮＯ，Ｈ
ＣＮもしくはＮＨ3 のような燃焼生成物は許容可能なレ
ベルでしか生成しないことが望ましい。In general, the finely ground solid fuel that can be used in practicing the present invention can be used to heat the entire stored gas and reduce the inflatable restraint without making the size of the inflator undesirably large. It must have sufficient energy content and reactivity to expand at the desired rate. In addition, this fuel is toxic or toxic at sufficiently high concentrations, eg CO, NO, H
Combustion products, such as CN or NH 3 are desirably not generated only at an acceptable level.

【００６８】本発明を実施する際に使用できる微細に粉
砕された固体燃料としては、下記のような１種以上の各
種の粉末または粉体がある。 ａ）炭素質物質：例えば石炭および石炭製品（例えば各
種揮発分含有量の無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭など）、木
炭、油母臭岩ダストおよびコークス； ｂ）綿、木材および泥炭（例えば木材および紙屑のみな
らず、酢酸セルロース、メチルセルロース、エチルセル
ロースおよび硝酸セルロースを含む各種のセルロース系
物質）； ｃ）食料類（例えば小麦粉類、デンプン類、穀物粉
末）； ｄ）プラスチック類、ゴム類および樹脂類（エポキシ樹
脂類、ポリエステル類およびポリエチレン類）；ならび
に ｅ）金属および金属合金の物質（例えば純粋または化合
物の形態のアルミニウム、マグネシウム、チタンなどの
粉末、グリット（ｇｒｉｔ）および／または削りくず）
である。The finely ground solid fuel that can be used in carrying out the present invention includes one or more kinds of powders or powders as described below. a) Carbonaceous materials: for example coal and coal products (eg anthracite, bituminous, sub-bituminous coals, etc.), charcoal, gypsum dust and coke with various volatile contents; b) cotton, wood and peat (eg wood and paper waste) Various cellulosic materials including cellulose acetate, methylcellulose, ethylcellulose and cellulose nitrate); c) foods (eg flours, starches, cereal powders); d) plastics, rubbers and resins (epoxy) Resins, polyesters and polyethylenes); and e) materials of metals and metal alloys (eg powders, grit and / or shavings such as aluminum, magnesium, titanium, etc. in pure or compound form)
It is.

【００６９】上記の燃料は、所望により、液体、蒸気お
よびそれに水を組合わせたものを各種の含有量で組合わ
せたもののなかに保持できると解すべきである。It is to be understood that the above-described fuels can, if desired, be retained in combinations of liquids, vapors and water with various contents.

【００７０】さらに、本発明を実施する際に使用できる
微細に粉砕された固体燃料は一般に各種の大きさと形態
の固体粒子を含有していることは分かるであろう。しか
し、このような微細に粉砕された固体燃料の粒径は一般
に約５〜５００ミクロンの範囲内で変動しそして好まし
くは約１０〜１２５ミクロンの範囲内で変動し、平均粒
径は１０〜４０ミクロンの範囲内である。実際にこのよ
うな大きさの微粉砕固体燃料は、迅速かつ完全に燃焼し
て、対応するインフレーターアセンブリーの設計から粒
子の濾過の必要性を減らすかなくしてしまうことができ
るので望ましい。Further, it will be appreciated that finely divided solid fuels that can be used in practicing the present invention generally contain solid particles of various sizes and shapes. However, the particle size of such finely divided solid fuels generally varies in the range of about 5 to 500 microns and preferably in the range of about 10 to 125 microns, with an average particle size of 10 to 40 microns. Within the micron range. In fact, finely divided solid fuels of this size are desirable because they can burn quickly and completely, reducing or eliminating the need for particle filtration from the corresponding inflator assembly design.

【００７１】微粉砕固体燃料を使うと各種の加工上の利
点が得られる。例えば、かような固体燃料は、少なくと
もガスまたは液体の燃料と比べて、取扱い上の必要条件
が簡単になり、かつ適当な燃料貯蔵チャンバー内に貯蔵
し易い。このように取扱いが容易になると製造コストが
低くなる。The use of finely divided solid fuels provides various processing advantages. For example, such solid fuels have simpler handling requirements and are easier to store in a suitable fuel storage chamber, at least as compared to gaseous or liquid fuels. Such easy handling lowers manufacturing costs.

【００７２】燃料物質、特に液状炭化水素類と液状炭化
水素誘導体（例えばアルコール類）は、通常は燃料とみ
なされない水のような物質を、限定された比率で含有し
ていてもよいことが分かるであろう。このことは特に、
完全に水を分離することが通常実際には実現できない燃
料物質に当てはまる。その上、水が少量存在すると、例
えば約１０容量％未満、一般に約４〜８容量％存在する
と、インフレーターアセンブリーの低温性能に大きく影
響することなく該アセンブリーの望ましくない自己点火
が起こる可能性を有利に減少させることができる。It will be appreciated that fuel materials, especially liquid hydrocarbons and liquid hydrocarbon derivatives (eg alcohols), may contain a limited proportion of water, which is not normally considered a fuel, such as water. Will. This is especially true
Complete separation of water usually applies to fuel substances that cannot be practically realized. In addition, the presence of small amounts of water, eg, less than about 10% by volume, and typically about 4-8% by volume, may reduce the potential for unwanted self-ignition of the inflator assembly without significantly affecting the low temperature performance of the assembly. It can be advantageously reduced.

【００７３】所望により各種の燃料物質をともに混合し
て用いてもよいことも分かるである。このことは特に、
市販グレードのブタンのような燃料に当てはまり、この
ブタンは、完全な分離は通常は実際に実現することがで
きない。例えば使用されている燃料混合物としては次の
ものがある。ａ）約８０％のエチルアルコール、８〜１
０％メチルアルコールおよび４〜８％の水を含有し、残
りは他の各種の炭化水素の種で構成されているアルコー
ル混合物、およびｂ）約９０＋％（例えば約９５％）の
ブタン、２〜６％（例えば約４％）のプロパンを含有
し、残りはメタン、エタンなどの痕跡量の他の各種炭化
水素の種であるアルカン混合物である。このような燃料
物質の例は変性エタノールの“ＡＮＨＹＤＲＯＬ ＳＯ
ＬＶＥＮＴＳＰＥＣＩＡＬ，ＰＭ−４０６１，１９０
Ｐｒｏｏｆ”であり、ＵｎｉｏｎＣａｒｂｉｄｅ Ｃｈ
ｅｍｉｃａｌｓ社とＰｌａｓｔｉｃｓ Ｃｏｍｐａｎｙ
Ｉｎｃ．社が販売している。It is also understood that various fuel substances may be mixed and used together if desired. This is especially true
This applies to fuels such as commercial grade butane, which is not completely separable in practice in practice. For example, the fuel mixtures used include: a) about 80% ethyl alcohol, 8 to 1
An alcohol mixture containing 0% methyl alcohol and 4-8% water, the balance being made up of various other hydrocarbon species, and b) about 90 +% (eg, about 95%) butane, 2- The alkane mixture contains 6% (e.g., about 4%) of propane, with the balance being methane, ethane, and other trace hydrocarbon species. An example of such a fuel material is the denatured ethanol "ANTYDROL SO
LVENTSPECIAL, PM-4061, 190
Proof "and UnionCarbide Ch
Chemicals and Plastics Company
Inc. The company sells.

【００７４】さらにこのような燃料は、２種以上の燃料
の異なる状態（例えば気体、液体および固体）での多相
組合わせで使用できる。例えば使用される流体燃料は、
微粉砕固体燃料の液体燃料中の組合わせまたは混合物、
例えばエチルアルコール中のデンプンで構成されていて
もよい。同様に、流体燃料は、液体燃料と密接に接触さ
せて収納した気体燃料の組合わせまたは混合物で構成さ
れていてもよい。例えば、かような気体燃料は、容器に
収納された炭酸飲料と類似の方法で加圧下、液体燃料と
接触させて収納してもよい。Further, such fuels can be used in multi-phase combinations of two or more fuels in different states (eg, gas, liquid and solid). For example, the fluid fuel used is
A combination or mixture of finely divided solid fuel in liquid fuel,
For example, it may be composed of starch in ethyl alcohol. Similarly, the fluid fuel may comprise a combination or mixture of gaseous fuels stored in intimate contact with the liquid fuel. For example, such gaseous fuels may be stored in contact with liquid fuel under pressure in a manner similar to carbonated beverages stored in containers.

【００７５】さらに、本発明の上記のような多水準エア
ーバッグインフレーターを操作すると、流体燃料が燃焼
する前に貯蔵されている加圧ガスのかなりな部分または
それ以上を放出するかまたは上記の燃焼の結果生成した
ガスを放出するので、迅速に燃えて消費される燃料物質
が本発明を実施する場合特に有利である。Further, operation of a multi-level airbag inflator as described above of the present invention may release a significant portion or more of the stored pressurized gas prior to the combustion of the fluid fuel or the above-described combustion. It is particularly advantageous when practicing the invention that the fuel material burns quickly and is consumed because it releases the gas produced as a result of the process.

【００７６】上記のことからみて、本発明を実施する際
に用いる好ましい燃料物質は気体形と液体形のものでも
よい。具体的に述べると、水素、メタンおよびエタンの
ような燃料ガス、特にその均一形態のものを使用すると
迅速かつ完全な燃焼が促進される。さらに、液体物質を
蒸発、分散および微粒化させるのに使用されるエネルギ
ーは、大型で高価かつ嵩高のイニシエーターを使用する
ために補償しなければならない損失とみなされるので、
比較的エネルギー密度が高く蒸発熱が低くおよび／また
は表面張力と粘度が低い液体形態の燃料物質は一般に蒸
発、分散および微粒化を行うのに要するエネルギーが小
さいから使用すると有利である。したがって、本明細書
に記載の変性エタノール物質のようなエチルアルコール
を含む４個未満の炭素原子を含有するアルコール類およ
びＣ1 −Ｃ4 のパラフィン系炭化水素のような液体燃料
物質を使用することができる。特に、蒸発熱が比較的小
さくかつ熱密度が大きいなどの特性があるので、燃料物
質のブタン（直鎖ブタン、イソブタンおよびその混合物
がある）を本発明に用いることが特に有利でかつ望まし
い。In view of the above, the preferred fuel materials used in practicing the present invention may be in gaseous and liquid form. Specifically, the use of fuel gases such as hydrogen, methane and ethane, especially in their homogeneous form, promotes rapid and complete combustion. Furthermore, the energy used to evaporate, disperse and atomize the liquid material is considered a loss that must be compensated for using large, expensive and bulky initiators,
Fuel materials in liquid form having relatively high energy density and low heat of vaporization and / or low surface tension and viscosity are generally advantageous because they require less energy to evaporate, disperse, and atomize. Therefore, the use of a liquid fuel material, such as less than four paraffinic hydrocarbons alcohols and C 1 -C 4 containing carbon atoms including ethyl alcohol such as denatured ethanol agent described herein Can be. In particular, it is particularly advantageous and desirable to use butane as a fuel substance (including linear butane, isobutane and mixtures thereof) in the present invention because of its characteristics such as relatively low heat of evaporation and high heat density.

【００７７】酸化剤および酸化剤の混合物 本発明に使用できる酸化剤としては、例えば純酸素、空
気、希釈された空気、ならびに、窒素、二酸化炭素、お
よびヘリウム、アルゴン、キセノンなどの貴ガスのごと
き１種以上の気体希釈剤と組合わせた酸素を含む各種の
酸素含有ガスがある。実際には、純酸素（Ｏ2 ）を使用
することは以下のいくつもの理由のため不利である。
１）製造上の観点から、純酸素を使うと取扱いが難しく
なる；２）純酸素を使うと自己点火の難問題が拡大する
ことがある；３）適正な量の燃料（化学量論的量または
化学量論的量に近い量、０．８≦φ≦１．２）と組合わ
せると、フレーム温度が極端に高くなることがある（特
に、このようなインフレーターの設計に普通付随する高
圧の場合）；ならびに４）当量比が０．８未満の場合、
過剰量の酸素と一酸化炭素が問題を起こすことがある。 Oxidizing Agents and Mixtures of Oxidizing Agents The oxidizing agents that can be used in the present invention include, for example, pure oxygen, air, diluted air, and nitrogen, carbon dioxide, and noble gases such as helium, argon, and xenon. There are various oxygen-containing gases including oxygen in combination with one or more gas diluents. In practice, using pure oxygen (O 2 ) is disadvantageous for a number of reasons.
1) From a manufacturing point of view, the use of pure oxygen makes handling difficult; 2) the use of pure oxygen can magnify the difficulties of auto-ignition; 3) the right amount of fuel (stoichiometric or Combined with near stoichiometric amounts, 0.8 ≦ φ ≦ 1.2, the flame temperature can be extremely high (especially at the high pressures commonly associated with such inflator designs) And 4) when the equivalent ratio is less than 0.8,
Excessive amounts of oxygen and carbon monoxide can cause problems.

【００７８】上記のことから、アルゴンと酸素の混合物
が好ましい。アルゴンは１）不活性であり、２）安価で
あり、３）安全でありそして、４）取扱い易く比較的有
利である。かような混合物の成分の好ましい相対的な量
は一般にインフレーターの形態およびインフレーターに
使用される特定の燃料などの要因によって決まる。例え
ば酸素が５６〜６５容量％で残りがアルゴンである酸化
剤混合物は、エチルアルコールベースの燃料が入ってい
るアセンブリーで使用すると有利である。From the above, a mixture of argon and oxygen is preferred. Argon is 1) inert, 2) inexpensive, 3) safe and 4) easy to handle and relatively advantageous. The preferred relative amounts of the components of such mixtures generally depend on factors such as the form of the inflator and the particular fuel used in the inflator. Oxidant mixtures, for example 56-65% oxygen by volume with the balance being argon, are advantageously used in assemblies containing ethyl alcohol-based fuels.

【００７９】かような酸化剤の混合物は、例えば酸化剤
を充填すべきチャンバー内に酸化剤を添加する前にすで
に存在しているような少量の空気とともに使用できるこ
とも分かるであろう。It will also be appreciated that such a mixture of oxidizing agents can be used with a small amount of air, for example, which is already present prior to adding the oxidizing agent into the chamber to be filled with the oxidizing agent.

【００８０】さらに、微粉砕固体燃料とともに使用され
る酸化剤については、上記酸化剤がこのような固体燃料
ともに使用できるが、高圧の高酸素含有量の混合物が好
ましいと考えられる。Further, as for the oxidizing agent used with the finely divided solid fuel, the above-mentioned oxidizing agent can be used together with such a solid fuel, but it is considered that a high pressure and high oxygen content mixture is preferable.

【００８１】混合物が“高酸素含有量である”と述べら
れた場合は酸素濃度が空気と類似している混合物に対応
すると解すべきである。したがって約２１％を超える酸
素を含有する混合物が本明細書では“高酸素含有量”の
混合物とみなされる。When a mixture is stated to be "high in oxygen content" it should be understood that it corresponds to a mixture in which the oxygen concentration is similar to air. Thus, mixtures containing greater than about 21% oxygen are considered herein to be "high oxygen content" mixtures.

【００８２】本発明を実施する場合、このような高酸素
含有量の酸化剤混合物は一般に圧力が約５００〜約３０
００psia（約３．４５〜約２０．７MPa ）の範囲内であ
り好ましくは約１０００〜約２０００psia（約６．９〜
約１３．８MPa ）の範囲内である。さらに上記のように
その酸素は不活性ガスと混合してもよい。その上に、約
３５〜６５％の酸素、約２〜１５％のヘリウムを含有
し、残りは１種以上の不活性ガス（例えばヘリウム、ア
ルゴンおよび窒素）の酸化剤混合物を単独または各種の
相対量で用いることが有利である。例えば約６０％の酸
素、約３２％のアルゴンおよび約８％のヘリウムの酸化
剤混合物によって、製造工程中、装置からの漏洩が検出
し易くなるだけでなく、高温、低温および／または点火
遅延の性能が改善される。In practicing the present invention, such high oxygen content oxidant mixtures generally have a pressure of about 500 to about 30.
00 psia (about 3.45 to about 20.7 MPa) and preferably about 1000 to about 2000 psia (about 6.9 to about 20.7 MPa).
Approximately 13.8 MPa). Further, as described above, the oxygen may be mixed with an inert gas. On top of that, it contains about 35 to 65% oxygen, about 2 to 15% helium, the balance comprising an oxidant mixture of one or more inert gases (eg helium, argon and nitrogen) alone or in various relative amounts. It is advantageous to use them in quantities. For example, an oxidant mixture of about 60% oxygen, about 32% argon and about 8% helium not only makes it easier to detect leaks from the equipment during the manufacturing process, but also reduces the high temperature, low temperature and / or ignition delay. Performance is improved.

【００８３】したがって本発明では、各種形態の広範囲
の燃料（気体、液体および固体ならびに２種以上の燃料
物質の多相組合わせを含むこれらの混合物を含む）、多
種類の酸化剤の種、ならびに広範囲の相対量の燃料と酸
化剤の種を使用できる。Thus, the present invention provides a wide range of fuels in various forms, including gases, liquids and solids, and mixtures thereof including multiphase combinations of two or more fuel materials, multiple oxidant species, and A wide range of relative amounts of fuel and oxidizer species can be used.

【００８４】図２に、１９９５年５月２日付けで発行さ
れたＳｍｉｔｈらの米国特許第５，４１１，２８９号に
開示されているエアーバッグ装置に類似の、自動車に設
置したエアーバッグ装置９０を示す。なおこの特許の開
示事項は本明細書に援用するものである。FIG. 2 shows an airbag device 90 installed in a vehicle similar to the airbag device disclosed in US Pat. No. 5,411,289 to Smith et al., Issued on May 2, 1995. Is shown. The disclosure of this patent is incorporated herein by reference.

【００８５】エアーバッグ装置９０は、助手側に、エア
ーバッグ１０１と多水準流体燃料エアーバッグインフレ
ーター１０を具備するエアーバッグモジュール１００お
よび運転者側に、エアーバッグ１０３と運転者側の用途
用の本発明による対応する多水準流体燃料エアーバッグ
インフレーター１０′を具備するエアーバッグモジュー
ル１０２を備えている。The air bag device 90 includes an air bag module 100 having an air bag 101 and a multi-level fluid fuel air bag inflator 10 on the assistant side, and an air bag 103 and a book for driver use on the driver side. An airbag module 102 with a corresponding multi-level fluid fuel airbag inflator 10 'according to the invention is provided.

【００８６】電子制御装置（ＥＣＵ）２００と複数のセ
ンサ２０４，２０６，２０８，２１０，２１２，２１
４，２１６および２１８を車両内に示す。１９９２年８
月７日付けで出願したＡｌｌａｒｄらのフランス特許願
第９２０９８２９号（本発明と同一出願人の米国特許第
５，３４６，２４９号に対応している）には、エアーバ
ッグモジュール１００用に本発明の多水準流体燃料エア
ーバッグインフレーターとともに用いることができるよ
うな運転者側エアーバッグモジュール用のエアーバッグ
エンクロージャが開示されている。本発明と同一出願人
のＬａｕｒｉｔｚｅｎらの米国特許第５，４０７，２２
６号には、助手側エアーバッグモジュール１０２用に用
いることができるタイプのエアーバッグモジュールが開
示されている。上記の本発明と同一出願人の諸米国特許
は本明細書に援用するものである。An electronic control unit (ECU) 200 and a plurality of sensors 204, 206, 208, 210, 212, 21
4, 216 and 218 are shown in the vehicle. 1992 8
No. 9,209,829 to Allard et al. (Corresponding to U.S. Pat. No. 5,346,249 of the same assignee as the present invention) filed on Nov. 7, 2009, discloses an invention for an airbag module 100. An airbag enclosure for a driver-side airbag module that can be used with the multi-level fluid fuel airbag inflator is disclosed. U.S. Pat. No. 5,407,22 to Laurizen et al.
No. 6 discloses an airbag module of a type that can be used for the assistant-side airbag module 102. The above-identified U.S. patents of the present invention are hereby incorporated by reference.

【００８７】上記センサ類には、加速センサ（ＡＣＣ
Ｓ）２０４；温度センサ運転者（ＴＳＤ）２０６；温度
センサ助手（ＴＳＰ２１２）；バックルスイッチ（ｂｕ
ｃｋｌｅ ｓｗｉｔｃｈ）運転者（ＢＳＤ）２０８；バ
ックルスイッチ助手（ＢＳＰ）２１４；脱位置（ｏｕｔ
−ｏｆ−ｐｏｓｉｔｉｏｎ）センサ運転者（ＯＯＰＤ）
２１０；脱位置センサ助手（ＯＯＰＰ）２１６および任
意の座席占拠センサ（ｏｐｔｉｏｎａｌ ｓｅａｔ ｏ
ｃｃｕｐａｎｃｙ ｓｅｎｓｏｒ）助手（ＳＯＳＰ）２
１８が含まれている。熱電対または負の温度係数（ＮＴ
Ｃ）の抵抗体を温度センサ２０６と２１２用に使用する
ことができる。アナログ評価と事故検出ができるよう
に、並列と直列の抵抗体を有するベルトロック端子をバ
ックルスイッチセンサ２０８と２１４に用いることがで
きる。マイクロ波レーダセンサまたは類似の装置は脱位
置センサ２１０と２１６用に用いることができる。背も
たれと座席要素との間の漂遊キャパシタンスを測定する
容量センサ（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ ｓｅｎｓｏｒ）
は、座席占拠センサ助手２１８に用いるキャパシタンス
・電極として用いることができる。所望により、ＯＯＰ
Ｐ２１６が用いられる場合、ＳＯＳＰ２１８は除くこと
ができる。The sensors include an acceleration sensor (ACC)
S) 204; temperature sensor driver (TSD) 206; temperature sensor assistant (TSP 212); buckle switch (bu)
ckle switch driver (BSD) 208; buckle switch assistant (BSP) 214; out position (out)
-Of-position) Sensor driver (OOPD)
210; Assistant position sensor assistant (OOPP) 216 and optional seat occupancy sensor
ccupancy sensor Assistant (SOSP) 2
18 are included. Thermocouple or negative temperature coefficient (NT
C) resistors can be used for temperature sensors 206 and 212. Belt lock terminals with parallel and series resistors can be used for the buckle switch sensors 208 and 214 for analog evaluation and accident detection. Microwave radar sensors or similar devices can be used for deposition sensors 210 and 216. Capacitive sensor measuring stray capacitance between backrest and seat element
Can be used as a capacitance / electrode used for the seat occupancy sensor assistant 218. OOP if desired
If P216 is used, SOSP 218 can be omitted.

【００８８】キャパシタンス−センサ装置は、先に述べ
たのと同様に乗員のサイズおよび／または体重を検知す
るのに用いることができる。したがって乗員席または助
手席に配置された一連のセンサは、乗員の体重とサイズ
を適切に推定または考察できるように座席背もたれと選
択された座席要素の距離および考えられる接触などのパ
ラメータを測定するのに用いることができる。例えば、
制御装置は、乗員のサイズと体重を求めるために、知ら
れている座席要素（例えば選択された座席の面など）の
互いにたわんでいる大きさまたは程度を感知または検出
した結果を分析するのに使用できる。The capacitance-sensor device can be used to sense the size and / or weight of the occupant in a manner similar to that described above. Thus, a series of sensors located in the passenger or passenger seat measure parameters such as the distance between the seat back and the selected seat element and possible contact so that the weight and size of the occupant can be properly estimated or considered. Can be used. For example,
The controller analyzes the results of sensing or detecting the amount or degree of deflection of known seat elements (e.g., selected seat surfaces, etc.) to determine occupant size and weight. Can be used.

【００８９】ＥＣＵ２００は、比較的過酷な外側の環境
を一層適切に回避するため車両の内部に取付けるのが有
利である。実際にＥＣＵ２００は運転者の近くに配置す
るかあるいは車両の後部に好ましくは対称的に配置す
る。ＥＣＵ２００または加速センサ２０４の実際の位置
は一般に、特定の車両用途にとって好ましい信号の位置
に基づいていると解すべきである。ＥＣＵ２００は、衝
突時の減速を測定するための二重加速度計（ｄｕａｌ
ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ）の圧電気型またはケイ素
微細機械型（ｓｉｌｉｃｏｎ ｍｉｃｒｏ−ｍａｃｈｉ
ｎｅｄ）のもの（ＡＣＣＳ）２０４を備えている。The ECU 200 is advantageously mounted inside the vehicle to more appropriately avoid relatively harsh outside environments. In practice, the ECU 200 is located near the driver or, preferably, symmetrically at the rear of the vehicle. It should be understood that the actual location of the ECU 200 or the acceleration sensor 204 is generally based on the location of the preferred signal for a particular vehicle application. The ECU 200 has a dual accelerometer (dual) for measuring the deceleration at the time of the collision.
Accelerometer type or silicon micro-machii type
ed) (ACCS) 204.

【００９０】ＥＣＵ２００に連結されている電源とエネ
ルギー溜め２０２は、例えば１２ボルトの直流電池と、
約１５０ミリ秒といった通常の衝突時間に装置に対しエ
ネルギーを供給できるキャパシタとを備えている。ＥＣ
Ｕ２００に連結された複数の電源ステージ２２０，２２
２および２２４は、燃焼チャンバーイニシエーター装置
およびガス貯蔵チャンバー開放装置として使用されるよ
うな市販の火工式イニシエーター装置の作動または点火
を行うためのエネルギーを供給できる。The power supply and the energy storage 202 connected to the ECU 200 include, for example, a 12 volt DC battery,
A capacitor capable of supplying energy to the device during normal collision times, such as about 150 milliseconds. EC
A plurality of power stages 220 and 22 connected to U200
2 and 224 can provide energy to operate or ignite commercially available pyrotechnic initiator devices such as those used as combustion chamber initiator devices and gas storage chamber opening devices.

【００９１】したがって、各センサからの信号は、マイ
クロコントローラまたは電子制御装置（ＥＣＵ）２００
によって処理され、各モジュール１００と１０２それぞ
れのエアーバッグ１０１と１０３の所望の膨脹を達成
し、例えば運転者側には出力水準２２６，２２７および
２２８のうちの一つが用いられ、助手側には出力水準２
３０，２３１および２３２のうちの一つが用いられる。
制御装置は、これに入って感知された入力に基づいて、
特定の衝突事件の特質に対して装置の性能を適応させる
ために、最も適当なガス発生水準および燃焼チャンバー
イニシエーター装置と貯蔵チャンバー開放装置の作動時
間と作動の順序付けを選択する。Therefore, the signal from each sensor is transmitted to a microcontroller or an electronic control unit (ECU) 200.
To achieve the desired inflation of the air bags 101 and 103 of each module 100 and 102 respectively, for example, one of the power levels 226, 227 and 228 is used on the driver side and the output level is used on the assistant side. Level 2
One of 30, 231 and 232 is used.
The control device, based on the input sensed therein,
To adapt the performance of the device to the characteristics of the particular crash event, select the most appropriate gas generation level and the operating time and sequence of operation of the combustion chamber initiator device and the storage chamber opening device.

【００９２】したがって、対応するエアーバッグモジュ
ールがセンサ手段から第一水準出力を受けた場合、ガス
貯蔵チャンバー１４から放出される内容物は特に、その
中に貯蔵されている不活性ガスの少なくとも一部で構成
されている。Therefore, if the corresponding airbag module receives the first level output from the sensor means, the contents discharged from the gas storage chamber 14 are, in particular, at least a part of the inert gas stored therein. It is composed of

【００９３】対応するエアーバッグモジュールがセンサ
手段から第三水準出力を受けた場合、貯蔵ガスチャンバ
ーから放出される内容物は貯蔵ガスの少なくとも一部分
および燃焼チャンバー内で、少なくとも１種の流体燃料
と少なくとも１種の酸化剤が燃焼することによって生成
した燃焼生成物の少なくとも一部分を含有している。If the corresponding airbag module receives a third level output from the sensor means, the content released from the storage gas chamber will be at least part of the storage gas and at least one fluid fuel and at least one fluid fuel in the combustion chamber. One oxidant contains at least a portion of the combustion products generated by combustion.

【００９４】また、対応するエアーバッグモジュールが
センサ手段から適当な出力を受けた場合、上記応答間の
中間の広範囲の応答が可能であると解すべきである。例
えば対応するエアーバッグモジュールがセンサ手段から
第二水準出力を受けた場合（例えばかような第二水準出
力は一般に上記の第一と第三の水準の出力の間の中間の
出力である）、ガス貯蔵チャンバーから放出される内容
物は、初期には特に貯蔵ガスの少なくとも一部分からな
り、そして特に貯蔵ガスの少なくとも一部分からなる内
容物の初期の放出に続いて予め決めた時間間隔をおいた
時点では、貯蔵ガスチャンバーから放出される内容物は
流入した燃焼チャンバーの内容物の少なくとも一部を含
有している。It should also be understood that if the corresponding airbag module receives an appropriate output from the sensor means, a wide range of responses intermediate between the above responses is possible. For example, if the corresponding airbag module receives a second level output from the sensor means (eg, such a second level output is generally an intermediate output between the above first and third level outputs). The content released from the gas storage chamber initially consists, in particular, of at least a part of the stored gas, and in particular at a predetermined time interval following the initial release of the content consisting of at least a part of the stored gas. In this case, the content discharged from the storage gas chamber contains at least a part of the content of the incoming combustion chamber.

【００９５】一つの具体的実施態様では、ガス貯蔵チャ
ンバーに流入した燃焼チャンバーの内容物は、流体燃料
を含有しておらず、例えば主として燃焼チャンバー内に
貯蔵されていた酸化剤または酸化剤混合物である。例え
ば流体燃料は燃料ホルダーからは放出されず、そしてイ
ンフレーターは、少なくとも１種の流体燃料と少なくと
も１種の酸化剤の燃焼を開始することなく、すなわちイ
ニシエーター装置８２を作動させることなく運転され
る。In one specific embodiment, the contents of the combustion chamber entering the gas storage chamber are free of fluid fuel, for example, an oxidant or oxidant mixture stored primarily in the combustion chamber. is there. For example, no fluid fuel is released from the fuel holder, and the inflator is operated without initiating combustion of the at least one fluid fuel and the at least one oxidant, i.e., without activating the initiator device 82. .

【００９６】他の特定の実施態様では、インフレーター
が、少なくとも１種の流体燃料と少なくとも１種の酸化
剤が燃焼チャンバー内で燃焼することによって生成する
燃焼生成物をガス貯蔵チャンバーから放出する前に、ガ
ス貯蔵チャンバーから、貯蔵されている比較的低温の不
活性ガスの放出を開始するように、ガス貯蔵チャンバー
開放装置と燃焼チャンバーイニシエーター装置の作動の
順序とタイミングが決められる。[0096] In another particular embodiment, the inflator is configured to release from the gas storage chamber combustion products produced by the combustion of the at least one fluid fuel and the at least one oxidant in the combustion chamber. The sequence and timing of the operation of the gas storage chamber opening device and the combustion chamber initiator device is determined so as to initiate the release of the stored relatively low temperature inert gas from the gas storage chamber.

【００９７】本発明を実施する際に行われる各種の態様
を例示しおよび／またはシミュレートする下記の実施例
によって本発明をさらに詳細に説明する。本発明の思想
に含まれる変更はすべて保護されるべきでありその結果
本発明はこれらの実施例によって限定されるとみなすべ
きではないと解すべきである。実施例 The present invention is described in further detail by the following examples, which illustrate and / or simulate various aspects performed in practicing the present invention. It should be understood that all modifications included in the spirit of the present invention should be protected and consequently the present invention should not be regarded as limited by these examples. Example

【００９８】これらの各実施例では、高重量の再使用可
能な助手側の大きさの試験インフレーター（不活性ガス
貯蔵チャンバーの容積が３０立方インチ）を、容積が１
００Ｌの剛性タンク内で点火し、そのタンクの圧力を時
間の関数として監視した。しかし、この試験インフレー
ターは、均一な混合物として燃焼チャンバー内に貯蔵し
た燃料と酸化剤を用いて予混合燃料−酸化剤モードで作
動させた。In each of these examples, a heavy weight reusable assistant sized test inflator (30 cubic inches of inert gas storage chamber volume) and a volume of 1 cubic inch were used.
Ignition was performed in a 00 L rigid tank and the pressure in the tank was monitored as a function of time. However, the test inflator was operated in a premixed fuel-oxidizer mode with the fuel and oxidizer stored in the combustion chamber as a homogeneous mixture.

【００９９】各実施例において、試験インフレーター
は、下記の燃料、酸化剤および不活性ガスの充填量でで
きるだけ密に満たした。In each example, the test inflator was filled as tightly as possible with the following fuel, oxidizer and inert gas loadings.

【０１００】不活性ガス貯蔵チャンバーには、１００％
のアルゴンを、４０００psia（２７．６MPa ）の圧力ま
で満たした。Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌｓ社とＰｌａｓｔｉｃｓ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｉｎ
ｃ．社が販売している変性エタノール：“ＡＮＨＹＤＲ
ＯＬ ＳＯＬＶＥＮＴ ＳＰＥＣＩＡＬ，ＰＭ−４０８
３，２００ Ｐｒｏｏｆ”６．３ｇ（燃料充填量）を燃
焼チャンバーに入れ次に６５％の酸素と３５％のアルゴ
ンの混合物を１８５０psia（１２．８MPa ）の圧力まで
充填した。この試験インフレーターは、燃焼チャンバー
の壁内に配置したイニシエーター装置として火工式イニ
シエーターを使用した。上記のように、可燃性の燃料−
酸化剤混合物の燃焼によって生成する熱ガスによって燃
焼チャンバー内の圧力は急速に上昇する。燃焼チャンバ
ー内のガス圧が、燃焼チャンバーを貯蔵ガスチャンバー
から隔離する破裂ディスクの構造容量を超えたとき、デ
ィスクが破裂するかまたは外の方式で、熱ガスが貯蔵チ
ャンバー中に流入可能になった。貯蔵チャンバー中で、
燃焼チャンバーから放出された熱燃焼ガスが加圧貯蔵ガ
スと混合して膨脹ガスを生成した。貯蔵チャンバー内の
ガス圧が、貯蔵チャンバー５０からおよびインフレータ
ーからの流出をシールする破裂ディスク５０の構造容量
を超えたとき、ディスクが破裂するかまたは他の方式で
膨脹ガスがインフレーターから流出可能になった。In the inert gas storage chamber, 100%
Of argon was charged to a pressure of 4000 psia (27.6 MPa). Union Carbide Chemi
cals and Plastics Company In
c. Ethanol sold by the company: "ANHYDR
OL SOLVENT SPECIAL, PM-408
6.3 g (fuel charge) of 3,200 Proof was charged into the combustion chamber and then charged with a mixture of 65% oxygen and 35% argon to a pressure of 1850 psia (12.8 MPa). A pyrotechnic initiator was used as an initiator device located in the wall of the chamber.
The pressure in the combustion chamber rises rapidly due to the hot gases generated by the combustion of the oxidant mixture. When the gas pressure in the combustion chamber exceeds the structural capacity of the rupture disc that separates the combustion chamber from the storage gas chamber, the disc ruptures or, in a manner outside, the hot gas can flow into the storage chamber. . In the storage chamber,
The hot combustion gas released from the combustion chamber was mixed with the pressurized storage gas to produce an inflation gas. When the gas pressure in the storage chamber exceeds the structural capacity of the rupture disc 50 sealing outflow from the storage chamber 50 and from the inflator, the disc ruptures or otherwise allows inflation gas to escape from the inflator. Was.

【０１０１】また試験インフレーターは、ガス貯蔵チャ
ンバー開放装置として、燃焼チャンバーの壁の中に配置
された上記火工式イニシエーターに類似の第二火工式イ
ニシエーターも備えていた。この火工式ガス貯蔵チャン
バー開放装置は、それが作動すると生成する燃焼生成物
が破裂ディスクに対して直接衝突するように配置した。
なおこの破裂ディスクは通常、ガスがディフューザアセ
ンブリーを通じて不活性ガス貯蔵チャンバーから流出し
次にインフレーターから流出するのを閉鎖している。し
たがって、このような衝突によって、ディスクが破損し
てガスが流出し次いでインフレーターから流出する。The test inflator also had a second pyrotechnic initiator, similar to the pyrotechnic initiator described above, located in the wall of the combustion chamber as a gas storage chamber opening device. The pyrotechnic gas storage chamber opening device was arranged such that the combustion products produced when it operated would directly impact the rupture disk.
Note that the rupture disk normally blocks gas from exiting the inert gas storage chamber through the diffuser assembly and then exiting the inflator. Thus, such a collision will damage the disk, causing gas to flow out and then out of the inflator.

【０１０２】実施例１ 上記の試験インフレーターを“標準モード”で操作し
た。つまり燃焼チャンバーイニシエーターだけを作動さ
せ、すなわちガス貯蔵チャンバー開放装置は作動させな
かった。 Example 1 The test inflator described above was operated in "standard mode". That is, only the combustion chamber initiator was activated, ie, the gas storage chamber opening device was not activated.

【０１０３】実施例２〜６ ガス貯蔵チャンバー開放装置を作動させ次に選択された
時間間隔をおいて燃焼チャンバーイニシエーター装置を
作動させて、上記インフレーターを操作した。実施例２
〜６では、燃焼チャンバーイニシエーターの作動は、ガ
ス貯蔵チャンバー開放装置を作動させてからそれぞれ
５，１０，１５，２５および４０ミリ秒経過してから行
った。 Examples 2-6 The above-mentioned inflator was operated by operating the gas storage chamber opening device and then operating the combustion chamber initiator device at selected time intervals. Example 2
In Nos. To 6, the operation of the combustion chamber initiator was performed after 5, 10, 15, 25, and 40 milliseconds had elapsed since the gas storage chamber opening device was activated, respectively.

【０１０４】実施例７ 上記試験インフレーターを、燃焼チャンバーイニシエー
ターを作動させることなく、ガス貯蔵チャンバー開放装
置だけを作動させて操作した。 Example 7 The test inflator was operated with the gas storage chamber opening device alone, without operating the combustion chamber initiator.

【０１０５】試験結果の考察 図４は、実施例１〜７で得た、時間の関数としてのタン
ク圧力を示す。実施例１は、燃焼チャンバーイニシエー
ターを作動させてガス貯蔵チャンバー開放装置は作動さ
せなかった標準モードの操作を示す。予想どおりに、時
間の関数としてのタンク圧の実施例１の曲線は、タンク
内の圧力上昇速度は最初比較的低かったが非常に迅速に
加速されてタンク内の圧力上昇速度は著しく高くなった
ことを示している。このような高い圧力上昇速度が得ら
れるインフレーターの性能と操作は、乗員が適正な位置
にあり、高速衝突を起こした場合に特に適していると考
えられる。 Discussion of Test Results FIG. 4 shows the tank pressure as a function of time, obtained in Examples 1-7. Example 1 shows a standard mode of operation with the combustion chamber initiator activated and the gas storage chamber opening device not activated. As expected, the curve of Example 1 of tank pressure as a function of time shows that the pressure build-up rate in the tank was relatively low initially but was accelerated very quickly and the pressure build-up rate in the tank was significantly higher. It is shown that. It is believed that the performance and operation of the inflator that can provide such a high pressure rise rate is particularly suitable when the occupant is in the correct position and a high-speed collision occurs.

【０１０６】時間の関数としてのタンク圧を示す実施例
２の曲線は、いくらかの膨脹ガスが、実施例１で実現し
たのより早くまたは迅速に試験インフレーターから放出
されたことを示したが、両者の曲線はよく類似してい
る。The curves in Example 2 showing the tank pressure as a function of time showed that some inflation gas was released from the test inflator earlier or more quickly than was achieved in Example 1, but not both. Curves are very similar.

【０１０７】時間の関数としてのタンク圧を示す実施例
３と４の曲線は実施例１と２の曲線とは有意に異なって
いる。具体的に述べると、実施例３と特に実施例４の曲
線は、貯蔵ガスの早期放出によって（ガス貯蔵チャンバ
ー開放装置がまず作動され、次に特定の時間間隔をおい
て燃焼チャンバーのイニシエーター装置を作動させる逐
次作動によって達成される）一層おだやかで徐々に上昇
する圧力上昇速度が達成されたことを示した。このよう
な方式のインフレーターの性能と作動によって、かよう
なインフレーターに連結したエアーバッグはよりゆるや
かに配置することができるので、乗員が衝突の時点に、
エアーバッグに対して理想的な位置から外れていること
が感知された場合に特に有利であると考えられる。The curves for Examples 3 and 4 showing the tank pressure as a function of time differ significantly from the curves for Examples 1 and 2. Specifically, the curves of Example 3 and especially Example 4 show that the gas storage chamber opening device is first activated and then the combustion chamber initiator device at a specific time interval due to the early release of stored gas. (Achieved by the sequential actuation of actuation), indicating that a more gentle and gradually increasing pressure rise rate was achieved. Due to the performance and operation of the inflator of this type, the airbag connected to such an inflator can be arranged more gently, so that when the occupant crashes,
It is considered particularly advantageous if a deviation from the ideal position for the airbag is detected.

【０１０８】実施例３と４の曲線がわずかにふぞろいで
あるのは、試験インフレーターに充填する場合の実施例
毎の実験の不確定性が原因である。The slight irregularity of the curves in Examples 3 and 4 is due to the uncertainty of the experiment from one example to another when filling the test inflator.

【０１０９】時間の関数としてのタンク圧を示す実施例
５と６の曲線は、このような多水準流体燃料エアーバッ
グインフレーターの場合、時間に対してタンク圧が最も
迅速に変化する期間（すなわち圧力上昇速度が最も高い
部分）は適当に所望するときに起こるように適応させる
ことができることを示している。時間の関数としてのタ
ンク圧力を示す実施例７の曲線は、比較的低温の貯蔵ガ
スだけを放出する場合、実現される最高圧力は有意に低
くかつ貯蔵燃料の燃焼に関連する迅速な圧力上昇速度が
回避されたことを示した。このような方式でのインフレ
ーターの性能と操作は、特定の環境下にある車両乗員を
保護するのに有利である。例えば、座席の前部で車両の
計器パネルの近くに着席しシートベルトを締めていない
比較的小柄で軽体重の乗員が、このような作動モードに
よって有利な保護を受けることができる。したがって、
これらの実施例は、本発明の基本的態様、例えばかよう
な多水準流体燃料エアーバッグインフレーターからガス
を逐次放出する場合、該インフレーターから得られる圧
力上昇特性および該インフレーターに連結されたエアー
バッグで実現される圧力上昇特性が多様化されることを
示している。さらに、適当なセンサ系を組合わせたかよ
うな多水準流体燃料エアーバッグインフレーターは、周
囲温度、乗員の存在（乗員のサイズ、体重および／また
は位置を含む）、シートベルトの使用、ならびに自動車
の減速（例えば衝突の強さなど）のパラメータに基づい
て対応するエアーバッグの膨脹性能の特性を調節するの
に使用できる。The curves for Examples 5 and 6, which show tank pressure as a function of time, show for such a multi-level fluid fuel air bag inflator the time period (ie, pressure The highest rate of climb) indicates that it can be adapted to occur at the appropriate desired time. The curve of Example 7, which shows the tank pressure as a function of time, shows that when only relatively cool stored gas is released, the maximum pressure achieved is significantly lower and the rapid pressure rise rate associated with stored fuel combustion. Has been avoided. The performance and operation of an inflator in this manner is advantageous for protecting vehicle occupants in certain environments. For example, a relatively small, lightly weighted occupant seated near the vehicle instrument panel at the front of the seat and not fastened with a seat belt may benefit from this mode of operation. Therefore,
These examples illustrate the basic aspects of the present invention, such as, when sequentially releasing gas from such a multi-level fluid fuel air bag inflator, the pressure buildup characteristics obtained from the inflator and the air bag connected to the inflator. This shows that the realized pressure rise characteristics are diversified. In addition, multi-level fluid fuel airbag inflators, as combined with appropriate sensor systems, provide ambient temperature, occupant presence (including occupant size, weight and / or location), use of seat belts, and vehicle deceleration. It can be used to adjust the characteristics of the inflation performance of the corresponding airbag based on parameters such as impact strength.

【０１１０】さらに、その広い態様で本発明を実施する
場合、特定の製造材料で製造された上記の多水準インフ
レーターに限定されないが、実際には、圧力容量と経費
を考慮するため、かようなインフレーターはたいてい、
例えばスチールまたはアルミニウムなどの金属で製造さ
れる。Further, when the present invention is carried out in its broader aspects, the present invention is not limited to the above-mentioned multi-level inflator manufactured with a specific manufacturing material, but in practice, it is necessary to consider such pressure capacity and cost. Inflators are usually
For example, it is made of metal such as steel or aluminum.

【０１１１】したがって本発明によれば、単一の起源か
ら、適当に選択された操作条件によって、広範囲の可能
な応答から選択された速度および／または圧力でエアー
バッグ膨脹ガスを有効かつ効率的に生成することができ
るエアーバッグ装置が提供される。さらに、ガス発生燃
焼反応の速度を、貯蔵されているかまたは発生させたガ
スの供給速度から有効かつ効率的に切離す多水準エアー
バッグインフレーターが提供される。Thus, according to the present invention, from a single source, with properly selected operating conditions, the airbag inflation gas can be efficiently and efficiently applied at a selected rate and / or pressure from a wide range of possible responses. An airbag device is provided that can be generated. Further, a multi-level airbag inflator is provided that effectively and efficiently decouples the rate of gas generating combustion reactions from the rate of stored or generated gas supply.

【０１１２】本明細書に適切に例示して開示されている
本発明は、本明細書に具体的に開示されていない要素、
部品、ステップコンポネントまたは成分がなくても実施
することができる。The present invention, suitably exemplified and disclosed herein, includes elements not specifically disclosed herein,
It can be performed without parts, step components or components.

【０１１３】上記詳細な説明は、本発明が明確に理解さ
れることだけを目的としており、そして本発明の範囲内
の変形は当該技術分野の当業者にとって自明であるの
で、無用な限定はないと解すべきである。The above detailed description is only for the purpose of a clear understanding of the invention, and there are no unnecessary limitations as modifications within the scope of the invention will be apparent to those skilled in the art. It should be understood.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施態様の多水準流体燃料エアーバ
ッグインフレーターの単純化した一部断面概略図であ
る。FIG. 1 is a simplified partial cross-sectional schematic view of a multi-level fluid fuel air bag inflator of one embodiment of the present invention.

【図２】図１に示す多水準流体燃料エアーバッグインフ
レーターを組込んだエアーバッグ装置を備えている車両
の単純化した部分断面図である。FIG. 2 is a simplified partial cross-sectional view of a vehicle having an airbag device incorporating the multi-level fluid fuel airbag inflator shown in FIG.

【図３】図２に示すエアーバッグ装置のブロック図であ
る。FIG. 3 is a block diagram of the airbag device shown in FIG. 2;

【図４】本発明の態様を例示する試験多水準流体燃料エ
アーバッグインフレーターによって実施例１〜７で得
た、時間の関数としてのタンク圧力の性能を示す。FIG. 4 shows the performance of tank pressure as a function of time obtained in Examples 1-7 with a test multi-level fluid fuel air bag inflator illustrating an embodiment of the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０…インフレーターアセンブリー １４…ガス貯蔵チャンバー ４０…ディフューザーチャンバー ６０…燃焼チャンバー ９０…エアーバッグ装置 １００…エアーバッグモジュール ２００…電子制御装置（コントロールユニット） Reference Signs List 10 inflator assembly 14 gas storage chamber 40 diffuser chamber 60 combustion chamber 90 airbag device 100 airbag module 200 electronic control unit (control unit)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウォルター アーサー ムーア アメリカ合衆国，ユタ 84401，オグデ ン，スワン ストリート 1638 (72)発明者 グレン スターリング ベウス アメリカ合衆国，ユタ 84403，オグデ ン，ベル マー ドライブ 840 (56)参考文献 特開 平５−278554（ＪＰ，Ａ) 特表 平５−506195（ＪＰ，Ａ) 米国特許5411289（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60R 21/16 - 21/32 ＥＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing the front page (72) Inventor Walter Arthur Moore United States, Utah 84401, Ogden, Swan Street 1638 (72) Inventor Glen Sterling Beus United States, Utah 84403, Ogden, Belmar Drive 840 (56) Reference Reference JP-A-5-278554 (JP, A) JP-A-5-506195 (JP, A) US Patent 5411289 (US, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B60R 21 / 16-21/32 EPAT (QUESTEL)

Claims (28)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 少なくとも一つの膨脹式エアーバッグを
具備する少なくとも一つのエアーバッグモジュール、な
らびに周囲温度、乗員の存在、シートベルトの使用およ
び自動車の減速の群から選択される少なくとも一つのエ
アーバッグ装置操作条件を感知するセンサ手段を含んで
なる、自動車用エアーバッグ装置であって；前記少なく
とも一つのエアーバッグモジュールに連結され、多水準
膨張レベルで膨張ガスを生成し、エアーバッグに放出さ
れるようになっている多水準エアーバッグインフレータ
ーを含んでなり；前記多水準エアーバッグインフレータ
ーは少なくとも１種の流体燃料および少なくとも１種の
酸化剤を含み、且つ、加圧貯蔵ガスの供給源を備え、そ
して少なくとも一つのガス出口ポートとその少なくとも
一つのガス出口ポートを通常は閉鎖している密閉手段と
を具備している第一チャンバー； 前記少なくとも一つのガス出口ポートを開いて、前記第
一チャンバーの内容物の少なくとも一部分を前記第一チ
ャンバーから放出させる開放手段； 前記第一チャンバーが放出する内容物をエアーバッグに
誘導する誘導手段；前記少なくとも１種の酸化剤と別個に貯蔵されている前
記少なくとも１種の流体燃料を含む第二チャンバーであ
り、 作動すると、前記少なくとも１種の流体燃料と前記
少なくとも１種の酸化剤が接触し、そして燃焼して熱燃
焼ガスを含有する燃焼生成物を生成し、前記第二チャン
バーは少なくとも一つのガス出口開口と前記少なくとも
一つのガス出口開口を通常は閉鎖している密閉手段とを
備えており、前記第二チャンバーの密閉手段は前記第一
チャンバーに隣接するおもて面と前記第二チャンバーに
隣接する裏面を有し、第二チャンバーの密閉手段が開く
と、前記第二チャンバーは前記第一チャンバーと流体で
連通し、第二チャンバーの密閉手段は、前記おもて面と
裏面における圧力の差が充分大きくなったとき開いて、
前記第二チャンバーの内容物の少なくとも一部分が前記
第一チャンバー内に流入するよう構成されている、第二
チャンバー；ならびに前記少なくとも１種の流体燃料と
少なくとも１種の酸化剤の前記第二チャンバー内での燃
焼を開始させるイニシエーター手段；を含んでなり； 該モジュールがセンサ手段から第一水準出力を受けたと
き、前記多水準エアバ ッグインフレーターから放出され
るガスは燃焼生成物を含まず、；そして該モジュールが
センサ手段から第三水準出力を受けたとき、前記多水準
エアバッグインフレーターから放出されるガスは、貯蔵
ガスの少なくとも一部分および前記第二チャンバー内で
前記少なくとも１種の流体燃料と前記少なくとも１種の
酸化剤が燃焼することによって生成する燃焼生成物の少
なくとも一部分を含有する；ことを特徴とする自動車用
エアーバッグ装置。1. At least one airbag module comprising at least one inflatable airbag and at least one airbag device selected from the group of ambient temperature, occupant presence, seat belt usage and motor vehicle deceleration. comprising a sensor means for sensing operating conditions, an air bag system for a motor vehicle; coupled to the at least one air bag module, multi-level
Generates inflation gas at the inflation level and releases it to the airbag
A multi-level airbag inflator adapted to receive at least one fluid fuel and at least one
A first chamber containing an oxidizing agent and comprising a source of pressurized storage gas, and comprising at least one gas outlet port and sealing means for normally closing the at least one gas outlet port; Opening means for opening the at least one gas outlet port to release at least a portion of the contents of the first chamber from the first chamber; and releasing the contents released by the first chamber to an airbag. Inducing means for inducing; before being stored separately from said at least one oxidizing agent
A second chamber containing at least one fluid fuel.
Ri, when activated, generates the at least one fluid fuel and the <br/> at least one oxidizing agent is contacted, and combusted combustion products containing hot combustion gases, the second Chang
Table surfaces bars at least one of the gas outlet openings the normal at least one gas outlet opening provided with a sealing means which is closed, sealing means of the second chamber adjacent the first chamber And a back surface adjacent to the second chamber, wherein when the sealing means of the second chamber is opened, the second chamber is in fluid communication with the first chamber, and the sealing means of the second chamber is Open when the pressure difference between the front and back sides is large enough,
A second chamber configured to allow at least a portion of the contents of the second chamber to flow into the first chamber; and within the second chamber of the at least one fluid fuel and at least one oxidant. comprises a; initiator means for initiating the combustion in when the module is subjected to a first level output from the sensor means, is released from the multi-level airbags inflator
Said gas is free of combustion products ; and said multi-level when said module receives a third level output from sensor means.
The gas released from the airbag inflator is at least a portion of a stored gas and at least a portion of a combustion product generated by combustion of the at least one fluid fuel and the at least one oxidant in the second chamber. An airbag device for a vehicle, comprising: 【請求項２】 前記多水準エアバッグインフレーターか
ら放出されるガスは、初期には本質的に貯蔵ガスの少な
くとも一部分からなり、そして本質的に貯蔵ガスの少な
くとも一部分からなる前記インフレーターからのガスの
初期放出に続いて、予め決めた時間間隔をおいた時点
で、前記インフレーターから放出されるガスが、前記第
二チャンバーから前記第一チャンバー内に流入した、前
記第二チャンバーの内容物の少なくとも一部分を含有し
ていることを特徴とする、請求項１記載の自動車用エア
ーバッグ装置。2. The multi-level airbag inflator of claim 1
The gas released from the inflator initially consists essentially of at least a portion of the stored gas and the gas from the inflator consisting essentially of at least a portion of the stored gas.
At a predetermined time interval following the initial release , at least a portion of the contents of the second chamber, wherein the gas released from the inflator flows into the first chamber from the second chamber. The airbag device for an automobile according to claim 1, wherein the airbag device further comprises: 【請求項３】 静止状態で、前記第二チャンバーが流体
燃料ホルダーを備え、そのホルダー内に少なくとも１種
の流体燃料が少なくとも１種の酸化剤とは別個に貯蔵さ
れていることを特徴とする請求項２記載の自動車用エア
ーバッグ装置。3. In a stationary state, the second chamber comprises a fluid fuel holder in which at least one fluid fuel is stored separately from at least one oxidant. The vehicle airbag device according to claim 2. 【請求項４】 静止状態で、前記第二チャンバーが流体
燃料ホルダーを備え、そのホルダー内に少なくとも１種
の流体燃料が少なくとも１種の酸化剤とは別個に貯蔵さ
れており、そして、本質的に貯蔵ガスの少なくとも一部
分からなる前記インフレーターからのガスの初期の放出
に続いて、予め決めた時間間隔をおいた時点で、前記第
二チャンバーから前記第一チャンバーに流入した、前記
第二チャンバーの内容物の少なくとも一部分を含有して
おり、前記第一チャンバーに流入した、前記第二チャン
バーの内容物の前記一部分は少なくとも１種の流体燃料
を含有していないことを特徴とする請求項１記載の自動
車用エアーバッグ装置。 4. When the second chamber is stationary,
Equipped with a fuel holder and at least one fuel holder
Fluid fuels are stored separately from at least one oxidant
And essentially at least a portion of the stored gas
Initial release of gas from the inflator
Following, when you put the predetermined time interval, said first
The second chamber , containing at least a portion of the contents of the second chamber flowing into the first chamber from the two chambers and flowing into the first chamber;
It said portion of at least one automobile air bag system according to claim 1, wherein a containing no fluid fuel <br/> bar contents. 【請求項５】 前記第一チャンバーに流入して、次に、
前記多水準エアーバッグインフレーターから放出される
ガスの一部分として含有される前記第二チャンバーの内
容物の少なくとも一部分が、燃焼生成物の少なくとも一
部分を含有していることを特徴とする請求項３記載の自
動車用エアーバッグ装置。 5. A flow into said first chamber,
Released from the multi-level air bag inflator
4. The airbag device of claim 3, wherein at least a portion of the contents of the second chamber contained as a portion of a gas contains at least a portion of a combustion product. 【請求項６】 多水準エアーバッグインフレーターの流
体燃料が気体形態を含んでなることを特徴とする請求項
１記載の自動車用エアーバッグ装置。6. The airbag device of claim 1, wherein the fluid fuel of the multi-level airbag inflator comprises a gaseous form. 【請求項７】 多水準エアーバッグインフレーターの流
体燃料が液体形態を含んでなることを特徴とする請求項
１記載の自動車用エアーバッグ装置。7. The vehicle airbag device of claim 1, wherein the fluid fuel of the multi-level airbag inflator comprises a liquid form. 【請求項８】 多水準エアーバッグインフレーターの流
体燃料がＣ1 −Ｃ4パラフィン系炭化水素を含んでなる
ことを特徴とする請求項１記載の自動車用エアーバッグ
装置。8. The airbag system of claim 1, wherein the fluid fuel of the multi-level airbag inflator comprises a C 1 -C 4 paraffinic hydrocarbon. 【請求項９】 多水準エアーバッグインフレーターの流
体燃料がブタンを含んでなることを特徴とする請求項８
記載の自動車用エアーバッグ装置。9. The multi-level air bag inflator fluid fuel comprises butane.
The vehicle airbag device according to claim 1. 【請求項１０】 多水準エアーバッグインフレーターの
流体燃料が４個までの炭素原子を含有するアルコールを
含んでなることを特徴とする請求項１記載の自動車用エ
アーバッグ装置。10. The airbag device of claim 1, wherein the fluid fuel of the multi-level airbag inflator comprises an alcohol containing up to four carbon atoms. 【請求項１１】 多水準エアーバッグインフレーターの
流体燃料がエチルアルコールを含んでなることを特徴と
する請求項１０記載の自動車用エアーバッグ装置。11. The airbag device of claim 10, wherein the fluid fuel of the multi-level airbag inflator comprises ethyl alcohol. 【請求項１２】 少なくとも一つの膨脹式エアーバッグ
を具備する少なくとも一つのエアーバッグモジュール、
ならびに周囲温度、乗員の存在、シートベルトの使用お
よび自動車の減速の群から選択される少なくとも一つの
エアーバッグ操作条件を感知するセンサ手段を含んでな
る、自動車用エアーバッグ装置であって；多水準膨張レ
ベルで膨張ガスを生成し、そしてエアーバッグに放出さ
れるようになっており、前記少なくとも一つのエアーバ
ッグモジュールに連結され、そして少なくとも１種の流
体燃料および少なくとも１種の酸化剤を含有する多水準
エアーバッグインフレーターを含んでなり；前記多水準
エアーバッグインフレーターが、 加圧貯蔵ガスの供給源を備えかつ少なくとも一つのガス
出口ポートおよびその少なくとも一つのガス出口ポート
を通常は閉鎖している密閉手段を具備する第一チャンバ
ー； 上記の少なくとも一つのガス出口ポートを開いて、前記
第一チャンバーの内容物の少なくとも一部分を前記第一
チャンバーから放出させる開放手段； 前記第一チャンバーが放出した内容物を膨脹式エアーバ
ッグに誘導する誘導手段； 少なくとも１種の酸化剤とは別個に貯蔵されている少な
くとも１種の流体燃料を具備している第二チャンバーで
あって、作動すると、少なくとも１種の流体燃料と少な
くとも１種の酸化剤が接触して燃焼し、熱燃焼ガスを含
有する燃焼生成物を生成し、そして前記第二チャンバー
は少なくとも一つのガス出口開口およびそのガス出口開
口を通常は閉鎖している密閉手段を具備し、前記第二チ
ャンバーの密閉手段が第一チャンバーに隣接するおもて
面と前記第二チャンバーに隣接する裏面を有し、第二チ
ャンバーの密閉手段が開くと、前記第二チャンバーは前
記第一チャンバーと流体で連通し、第二チャンバー密閉
手段は、前記おもて面と裏面における圧力の差が充分大
きくなったとき開いて、前記第二チャンバーの内容物の
少なくとも一部分が前記第一チャンバーに流入する、第
二チャンバー；ならびに上記の少なくとも１種の流体燃
料と少なくとも１種の酸化剤の前記第二チャンバー内で
の燃焼を開始させるイニシエーター手段；を含んでな
り； 該モジュールがセンサ手段から第一水準出力を受けたと
き、前記インフレーターから放出されるガスは燃焼ガス
を含有せず、； 該モジュールがセンサ手段から第二水準出力を受けたと
き、前記インフレーターから放出されるガスが初期には
本質的に貯蔵ガスの少なくとも一部分からなり、そして
本質的に貯蔵ガスの少なくとも一部分からなる前記イン
フレーターからのガスの初期の放出に続いて、予め決め
られた時間間隔をおいた時点で前記インフレーターから
放出されるガスが前記第二チャンバーから第一チャンバ
ー内に流入した前記第二チャンバーの内容物の少なくと
も一部分を含有し；ならびに該モジュールがセンサ手段
より第三水準出力を受けたとき、前記インフレーターか
ら放出されるガスは、貯蔵ガスの少なくとも一部分およ
び少なくとも１種の流体燃料と少なくとも１種の酸化剤
が前記第二チャンバー内で燃焼することによって生成す
る燃焼生成物の少なくとも一部分を含んでなることを特
徴とする；自動車用エアーバッグ装置。12. At least one airbag module comprising at least one inflatable airbag,
And ambient temperature, the presence of a passenger, comprising a sensor means for sensing at least one air bag operating condition selected from the group of the use of seat belts and automobile deceleration, an air bag system for a motor vehicle; multi-level Expansion
Generates inflation gas at the bell and releases it into the airbag
Has become way is, coupled to said at least one air bag module, and at least one flow
A multi-level airbag inflator containing a body fuel and at least one oxidant ; said multi-level airbag inflator comprising a source of pressurized stored gas and at least one gas outlet port and at least one gas outlet port. A first chamber comprising a sealing means which normally closes two gas outlet ports; opening said at least one gas outlet port to release at least a portion of the contents of said first chamber from said first chamber; Opening means; an inflatable air bar for discharging the contents discharged from the first chamber;
Guide means to guide the Tsu grayed; the at least one oxidizing agent in the second chamber which comprises at least one fluid fuel is stored separately
Wherein , when activated, at least one fluid fuel and at least one oxidant burn in contact and produce combustion products containing hot combustion gases, and the second chamber
At least one gas outlet opening and the gas outlet opening normally comprises a sealing means which is closed, sealing means of the second chamber is adjacent the front surface and the second chamber adjacent the first chamber When the sealing means of the second chamber is opened, the second chamber is in fluid communication with the first chamber, and the second chamber sealing means has a pressure difference between the front surface and the back surface. Open when sufficiently large, wherein at least a portion of the contents of the second chamber flows into the first chamber; and the second chamber of at least one fluid fuel and at least one oxidant as described above. Initiator means for initiating combustion in the two chambers; said module when said module receives a first level output from sensor means. The gas released from the radiator is combustion gas
When the module receives a second level output from the sensor means, the gas released from the inflator initially consists essentially of at least a portion of the stored gas, and consists essentially of the stored gas. Said inn comprising at least a portion
Following an initial release of gas from the inflator , at a predetermined time interval,
Gas released contains at least a portion of the contents of the second chamber which has flowed into the first chamber from said second chamber; and when said module is subjected to a third level output from the sensor means, or said inflator
The gas released from the fuel comprises at least a portion of a stored gas and at least a portion of a combustion product produced by burning at least one fluid fuel and at least one oxidant in the second chamber. Characteristic; airbag device for automobile. 【請求項１３】 本質的に貯蔵ガスの少なくとも一部分
からなる、前記イン フレーターからのガスの初期の放出
に続いて、予め決められた時間間隔をおいた時点で、前
記インフレーターから放出されるガスは、前記第二チャ
ンバーから前記第一チャンバーに流入した前記第二チャ
ンバーの内容物の少なくとも一部分を含み、前記第一チ
ャンバーに流入した第二チャンバーの前記一部分は上記
の少なくとも１種の流体燃料を含有していないことを特
徴とする請求項１２記載の自動車用エアーバッグ装置。13. Essentially at least a portion of the stored gas
Consists, release of the initial gas from the in-deflator
After a predetermined time interval,
The gas released from the inflator is discharged from the second chamber.
Wherein at least a portion of the contents of the second chamber which has flowed into the first chamber from members, said first switch
13. The vehicle airbag device of claim 12 , wherein the portion of the second chamber that has flowed into the chamber does not contain the at least one fluid fuel. 【請求項１４】 前記第一チャンバーに流入して前記イ
ンフレーターから放出されるガスの一部分として含有さ
れる前記第二チャンバーの内容物の少なくとも一部分が
前記燃焼生成物の少なくとも一部分を含有していること
を特徴とする請求項１２記載の自動車用エアーバッグ装
置。14. The flow into the first chamber Lee
13. The airbag system of claim 12, wherein at least a portion of the contents of the second chamber contained as a portion of the gas released from the inflator contains at least a portion of the combustion products. . 【請求項１５】 多水準エアーバッグインフレーターの
流体燃料が気体形態を含んでなることを特徴とする請求
項１２記載の自動車用エアーバッグ装置。15. The airbag device of claim 12, wherein the fluid fuel of the multi-level airbag inflator comprises a gaseous form. 【請求項１６】 多水準エアーバッグインフレーターの
流体燃料が、Ｃ1 −Ｃ4 パラフィン系炭化水素類および
４個までの炭素原子を有するアルコール類からなる群か
ら選択される液体形態を含んでなることを特徴とする請
求項１２記載の自動車用エアーバッグ装置。16. The fluid fuel of the multi-level airbag inflator comprises a liquid form selected from the group consisting of C 1 -C 4 paraffinic hydrocarbons and alcohols having up to 4 carbon atoms. The vehicle airbag device according to claim 12, wherein: 【請求項１７】 多水準エアーバッグインフレーターの
流体燃料がブタンを含んでなることを特徴とする請求項
１６記載の自動車用エアーバッグ装置。17. The airbag system of claim 16, wherein the fluid fuel of the multi-level airbag inflator comprises butane. 【請求項１８】 多水準エアーバッグインフレーターの
流体燃料がエチルアルコールを含んでなることを特徴と
する請求項１６記載の自動車用エアーバッグ装置。18. The vehicle airbag device of claim 16, wherein the fluid fuel of the multi-level airbag inflator comprises ethyl alcohol. 【請求項１９】 少なくとも一つの膨脹式エアーバッグ
を具備する少なくとも一つのエアーバッグモジュール、
ならびに周囲温度、乗員の存在、シートベルトの使用お
よび自動車の減速の群から選択される少なくとも一つの
エアーバッグ操作条件を感知するセンサ手段を含んでな
る、自動車用エアーバッグ装置の多水準エアーバッグイ
ンフレーターを操作する方法であって；前記エアーバッ
グインフレーターが、少なくとも１種の流体燃料および
少なくとも１種の酸化剤を含み、そして、 ａ）加圧貯蔵ガスの供給源を有し、そして少なくとも一
つのガス出口ポートとその少なくとも一つのガス出口ポ
ートを通常は閉鎖している密閉手段とを具備している第
一チャンバー； ｂ）上記の少なくとも一つのガス出口ポートを開いて、
前記第一チャンバーの内容物の少なくとも一部分を前記
第一チャンバーから放出させる開放手段； ｃ）前記第一チャンバーが放出する内容物を膨脹式エア
ーバッグに誘導する誘導手段； ｄ）前記少なくとも１種の酸化剤とは別個に貯蔵された
前記少なくとも１種の流体燃料の供給源を含み、且つ、
作動すると、前記少なくとも１種の流体燃料と前記少な
くとも１種の酸化剤が接触しそして燃焼して、熱燃焼ガ
スを含有する燃焼生成物を生成する第二チャンバーであ
って、そして前記第二チャンバーは少なくとも一つのガ
ス出口開口とそのガス出口開口を通常は閉鎖している密
閉手段とを備えており、前記第二チャンバーの密閉手段
が第一チャンバーに隣接するおもて面と第二チャンバー
に隣接する裏面を有し、第二チャンバーの密閉手段が開
くと、前記第二チャンバーは前記第一チャンバーと流体
で連通し、第二チャンバーの密閉手段は、前記おもて面
と裏面における圧力の差が充分大きくなったときに開い
て、前記第二チャンバーの内容物の少なくとも一部分が
前記第一チャンバー内に流入するよう構成されている、
第二チャンバー；ならびにｅ）上記の少なくとも１種の
流体燃料と少なくとも１種の酸化剤の前記第二チャンバ
ー内での燃焼を開始させるイニシエーター手段；を含ん
でなり； １）該モジュールがセンサ手段から第一水準出力を受け
て応答し、下記工程すなわち前記少なくとも一つのガス
出口ポートを開き、燃焼生成物を含まない膨張ガスを膨
張式エアーバッグへ放出する工程、ならびに２）該モジ
ュールがセンサ手段から第三水準出力を受けて応答し、
下記工程すなわち前記少なくとも１種の流体燃料と少な
くとも１種の酸化剤の第二チャンバー内での燃焼を開始
させ、 前記の少なくとも一つのガス出口ポートと第二チャンバ
ー密閉手段とを開き、次いで貯蔵ガスの少なくとも一部
分、および少なくとも１種の流体燃料と少なくとも１種
の酸化剤を第二チャンバー内で燃焼させることによって
生成させた燃焼生成物の少なくとも一部分を含んでなる
膨張ガスを膨張式エアーバッグへ放出する工程を実施す
ることを含んでなる方法。19. At least one airbag module comprising at least one inflatable airbag,
And a multi-level airbag inflator for a vehicle airbag device, comprising sensor means for sensing at least one airbag operating condition selected from the group of ambient temperature, occupant presence, seat belt usage and vehicle deceleration. The airbag inflator comprises at least one fluid fuel and
A ) having a source of pressurized storage gas and comprising at least one gas outlet port and sealing means that normally closes the at least one gas outlet port. B) opening said at least one gas outlet port;
Opening means for releasing at least a portion of the contents of the first chamber from the first chamber; c) inflatable air for discharging the contents of the first chamber.
Means for inducing the bag ; d) stored separately from said at least one oxidizing agent
A source of the at least one fluid fuel, and
When activated, the at least one contact is fluid fuel and the least <br/> Kutomo one oxidant and burned, a second chamber for generating combustion products containing hot combustion gas And the second chamber comprises at least one gas outlet opening and sealing means for normally closing the gas outlet opening, wherein the sealing means of the second chamber is adjacent to the first chamber. A surface and a back surface adjacent to the second chamber, wherein when the sealing means of the second chamber is open, the second chamber is in fluid communication with the first chamber and the sealing means of the second chamber is It is configured to open when the pressure difference between the front surface and the back surface becomes sufficiently large so that at least a part of the content of the second chamber flows into the first chamber.
A second chamber; and e) initiator means for initiating combustion of said at least one fluid fuel and at least one oxidant in said second chamber; 1) said module being a sensor means. In response to the first level output from the engine, the following steps, i.e., opening the at least one gas outlet port, to inflate the inflation gas containing no combustion products.
Discharging to an upholstered airbag; and 2) the module is responsive to receiving a third level output from the sensor means;
Starting combustion of the at least one fluid fuel and the at least one oxidant in the second chamber, opening the at least one gas outlet port and the second chamber sealing means, And at least a portion of the combustion products produced by burning at least one fluid fuel and at least one oxidant in the second chamber.
Releasing the inflation gas into the inflatable airbag . 【請求項２０】 多水準エアーバッグインフレーター
が、さらに、静止状態で、第二チャンバー内に、少なく
とも１種の流体燃料が少なくとも１種の酸化剤とは別個
に貯蔵されている流体燃料ホルダーを備えており；該モ
ジュールがセンサ手段から第二水準出力を受けて応答
し、下記工程すなわち前記少なくとも一つのガス出口ポ
ートを開き、 本質的に貯蔵ガスの少なくとも一部分からなる膨張ガス
を膨張式エアーバッグに放出させ、 第二チャンバーの密閉手段を開いて第二チャンバーの内
容物の少なくとも一部分を第一チャンバー内に流入さ
せ、次いで前記第二チャンバーから第一チャンバーに流
入した、前記第二チャンバーの内容物の少なくとも一部
分を含んでなる膨張ガスを膨張式エアーバッグに放出さ
せる工程、 を実施することを含んでなる請求項１９記載の方法。20. The multi-level airbag inflator further comprises a fluid fuel holder in which at least one fluid fuel is stored separately from the at least one oxidant in the second chamber at rest. and has; the module responds by receiving the second level output from the sensor means, to open the following steps i.e. the at least one gas exit port, the inflation gas comprising at least a portion of the essentially stored gas
Into the inflatable air bag, opening the sealing means of the second chamber to allow at least a portion of the contents of the second chamber to flow into the first chamber, and then from the second chamber to the first chamber, 20. The method of claim 19, comprising: releasing an inflation gas comprising at least a portion of the contents of the second chamber into an inflatable airbag . 【請求項２１】 燃焼生成物を含まない膨張ガスの前記
放出に続いて予め決めた時間間隔をおいた時点で、下記
工程すなわち第二チャンバー密閉手段を開放し、第二チ
ャンバー内に貯蔵されている少なくとも１種の酸化剤の
少なくとも一部分を第一チャンバー内に流入させる工
程、 次いで、第二チャンバーから第一チャンバー内に流入さ
せた貯蔵されている酸化剤の少なくとも一部分を含む膨
張ガスを膨張式エアーバッグへ放出させる工程、実施す
ることを含んでなる、請求項２０記載の方法。21. An inflatable gas containing no combustion products.
At a predetermined time interval following the release, the following step, that is, the second chamber sealing means is opened, and the second chamber is opened.
Of at least one oxidant stored in the chamber
At least part of the flow into the first chamber
Extent, then, the step of releasing from the second chamber to the inflatable air bag inflation gas comprising at least a portion of the oxidizing agent stored were introduced into the first chamber, comprising to implement, according to claim 20 The described method. 【請求項２２】 第二チャンバーの密閉手段の前記開放
を行う前に；下記工程すなわち流体燃料ホルダーを開い
て少なくとも１種の流体燃料を少なくとも１種の酸化剤
と接触させ、 少なくとも１種の酸化剤と接触している少なくとも１種
の流体燃料の燃焼を開始させて熱燃焼ガスを含有する燃
焼生成物を生成させ、第二チャンバー内の圧力を増大さ
せ、 前記おもて面と裏面における圧力の差が充分大きくなっ
たとにき第二チャンバーの密閉手段を開いて、熱燃焼ガ
スの少なくとも一部分を含有する第二チャンバーの内容
物の少なくとも一部分を第一チャンバー内に流入させ、
次いで第一チャンバーから放出させる工程、 を実施することを含んでなる請求項２０記載の方法。22. Before performing said opening of the closing means of the second chamber; opening the fluid fuel holder and contacting at least one fluid fuel with at least one oxidizing agent; Initiating combustion of at least one fluid fuel in contact with the agent to produce a combustion product containing a hot combustion gas, increasing pressure in the second chamber, and pressure at the front and back surfaces When the difference is sufficiently large, the sealing means of the second chamber is opened to allow at least a portion of the contents of the second chamber containing at least a portion of the hot combustion gas to flow into the first chamber,
21. The method of claim 20, comprising performing the following steps: releasing from the first chamber. 【請求項２３】 多水準エアーバッグインフレーターの
流体燃料が気体形態を含んでなる請求項１９記載の方
法。23. The method of claim 19, wherein the fluid fuel of the multi-level airbag inflator comprises a gaseous form. 【請求項２４】 多水準エアーバッグインフレーターの
流体燃料が液体形態を含んでなる請求項１９記載の方
法。24. The method of claim 19, wherein the fluid fuel of the multi-level airbag inflator comprises a liquid form. 【請求項２５】 多水準エアーバッグインフレーターの
流体燃料がＣ1 −Ｃ4 パラフィン系炭化水素を含んでな
る請求項１９記載の方法。25. The method of claim 19, wherein the fluid fuel of the multi-level air bag inflator comprises a C 1 -C 4 paraffinic hydrocarbon. 【請求項２６】 多水準エアーバッグインフレーターの
流体燃料がブタンを含んでなる請求項２５記載の方法。26. The method of claim 25, wherein the fluid fuel of the multi-level airbag inflator comprises butane. 【請求項２７】 多水準エアーバッグインフレーターの
流体燃料が４個までの炭素原子を含有するアルコールを
含んでなる請求項１９記載の方法。27. The method of claim 19, wherein the fluid fuel of the multi-level airbag inflator comprises an alcohol containing up to four carbon atoms. 【請求項２８】 多水準エアーバッグインフレーターの
流体燃料がエチルアルコールを含んでなる請求項２７記
載の方法。28. The method of claim 27, wherein the fluid fuel of the multi-level airbag inflator comprises ethyl alcohol.
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